韶關(guān)北江河沉積物重金屬污染調(diào)查與評價

胡金妹+羅瑩華+周淑婷+劉旺軍+連智博+何志輝

摘 要：通過對北江流域韶關(guān)段底積物進行取樣，采用原子分光光度法檢測了Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬的含量，并分析了4種重金屬空間分布的特征。運用土壤污染累積指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對重金屬環(huán)境污染的程度進行了評價。結(jié)果表明，重金屬的污染程度在不同的地點存在明星差異，隨著土壤深度的增加重金屬含量明顯降低，具有明顯的表層富集的特點。研究區(qū)中，污染最嚴重的重金屬是鎘，其次是砷和鉛，三者均達到嚴重污染等級，而鉻也達到了輕度污染。因此，北江河流域韶關(guān)段河流已經(jīng)受到了嚴重的重金屬污染，環(huán)境治理刻不容緩。

關(guān)鍵詞：北江河；沉積物；重金屬污染

中圖分類號 X522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）22-86-04

沉積物是河流水環(huán)境的重要組成部分，是河流水相與固相的過渡，一直以來被認為是河流水生生態(tài)系統(tǒng)中重金屬主要的儲存庫[1-2]。絕大部分的重金屬可以通過各種途徑進入水體，在化學(xué)或者物理轉(zhuǎn)化的作用下從液相狀態(tài)進入固相狀態(tài)[3-4]。重金屬本身具有難溶性、穩(wěn)定性、累積性等特點[5]，由于重金屬濃度較高，河水的搬運、沉積作用導(dǎo)致含有重金屬的沉積物在河流中呈現(xiàn)不同的分布。因此，河流底積物對于河流中重金屬的含量、分布以及重金屬污染具有非常重要的指示作用。

北江是珠江水系三大支流之一，由出自湖南省的武水和江西省的湞水在韶關(guān)市匯合后始稱北江。北江匯合后流經(jīng)韶關(guān)市區(qū)，然后往南流，沿途經(jīng)過居民區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)。韶關(guān)市是廣東省的重工業(yè)城市，國家先后把韶關(guān)作為華南重工業(yè)基地和廣東戰(zhàn)略后方來建設(shè)，建立了一系列如韶冶、韶鋼等在內(nèi)的大型工業(yè)企業(yè)，奠定了韶關(guān)的工業(yè)地位。如今，韶關(guān)市作為廣東省重要的生態(tài)屏障，生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。本研究旨在通過對北江流域韶關(guān)段進行河流沉積物重金屬污染的調(diào)查與評價，為北江河的治理提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 2014年3月，在北江流域韶關(guān)段一共布設(shè)了3個采樣點分別標記為A、B、C進行底積物樣品的采樣（圖1）。采樣點的布設(shè)主要是考慮到北江上游的武江、湞江匯合后對北江河的影響以及韶關(guān)冶煉廠排污口的污染及其對下游的影響。采用自制的采樣器采集土壤樣品，分別采取了3個采樣點0～30cm左右深度，分3層（第1層：0～10cm左右；第2層：10～20cm左右；第3層：20～30cm左右）共9個底積土樣樣品，然后裝入聚乙烯袋中并封口，帶回實驗室進行檢測。

圖1 北江流域韶關(guān)段土壤采樣點布置

1.2 試驗方法 本次試驗對Cr、Pb、Cd、As 4種常見的重金屬進行了測定。為確保測定結(jié)果具有科學(xué)性，分析過程以《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166-2004）為準，土壤樣品經(jīng)過自然風(fēng)干、去異物、過篩、稱重、研磨、分樣等過程。Pb和Cd采用石墨爐原子吸收分光光度法進行測定，總Cr采用火焰原子吸收分光光度法進行測定，總As采用硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬含量檢測結(jié)果 研究區(qū)域內(nèi)3個采樣點9各樣品的Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬含量的分析結(jié)果見表1。

據(jù)圖2、圖3和圖4：總體上，從地表往下，隨著深度的增加，4種重金屬的含量逐漸遞減。說明重金屬有表層聚集的特點，但隨著淋濾滲透可下滲到地表以下一定的深度。在A點，4種重金屬含量大小依次為Cr>Pb>As>Cd；在B點，4種重金屬含量大小依次為As>Pb>Cr>Cd；在C點，4種重金屬含量大小依次為Pb>As>Cr>Cd?？梢?，4種重金屬中污染最嚴重的是鉛，其次是砷，再就是鉻和鎘。

另外，4種重金屬的含量在不同的采樣點有很大的差異。就3個采樣點而言，鉻的含量呈現(xiàn)出距離韶冶越遠，含量增大的趨勢，在A點值最大；鉛卻呈現(xiàn)出距離韶冶越近，值越大的趨勢，在C點的值也遠大與A點；鎘的含量沒有太大的變化，A點值最??；砷的含量則在B點達到最大值。而且在B、C 2個采樣點，4種重金屬的含量彼此間的差距比較大，特別是Pb和As的含量明顯大于Cr和Cd。

3 評價與討論

一般情況下，環(huán)境中的重金屬通常來源于大自然中的母巖，其含量是微量的，但受到污染后其含量迅速增加。本研究以我國《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618-1995）[6]作為評價依據(jù)，主要采用土壤污染累積指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對底積物的污染程度進行評價。

3.1 土壤污染累積指數(shù)評價 土壤環(huán)境質(zhì)量評價一般以土壤污染累積指數(shù)[7]為主，指數(shù)越小，污染越小，反之，則越大。土壤污染累積指數(shù)的計算公式為：

土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實測值/污染物背景值

計算結(jié)果如表3。計算結(jié)果表明：在北江韶關(guān)段底積物中，重金屬污染最嚴重的是鎘，污染指數(shù)是41.06；其次是砷，污染指數(shù)為12.05。而鉛和鉻也存在較為嚴重的污染，污染指數(shù)分別為8.74和1.02。

3.3 討論

（1）從A、B、C沉積物采樣點看，Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬的含量都呈現(xiàn)出隨著深度的增加，重金屬含量減少的趨勢，而且在B、C 2個采樣點，4種重金屬的含量彼此間的差距比較大，特別是Pb和As。導(dǎo)致這種趨勢的原因是多方面的，經(jīng)過分析主要與重金屬的滲透移動性、密度等有關(guān)。第一，不同重金屬的滲透性、移動性不同，一般而言，深度越深，重金屬的滲透能力、移動性減弱，所以表層沉積物中的重金屬含量會比較大；第二，重金屬的密度大小也會影響其在沉積物中的分布，這取決于4種重金屬與沉積物中不同物質(zhì)的密度大小；第三，沉積物的顆粒大小狀況和沉積物的酸堿度也會影響重金屬的游動和滲透。

（2）4種重金屬的含量在采樣點A、B和C的差異明顯，不同的重金屬呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。鉻的含量呈現(xiàn)出距離韶冶越遠，含量增大的趨勢。鉻含量的多少與韶冶有著一定的關(guān)系，隨著河水的搬運和沉積作用，依附在沉積物中的鉻隨著沉積物移動和沉積，所以出現(xiàn)了距離韶冶越遠，含量越大的現(xiàn)象；鉛呈現(xiàn)出距離韶冶越近，值越大的趨勢這可能與鉛本本身滲透和依附作用的大小有關(guān)；另外部分重金屬在A的值比較大，因為A點剛好是北江河右岸拐彎附近。北江河位于北半球，由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用，河流向左岸侵蝕，右岸沉積，所以右岸有大片的沉積物，因此右岸及A點所在的地方含量較高是合理的。

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評價結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進行調(diào)研、采樣并檢測4種重金屬含量后，對其進行了分析和評價。采用土壤污染累積指數(shù)評價法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標，特別是鎘含量超標嚴重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強環(huán)保教育、加強河流污染監(jiān)測、采取有效的措施對污染進行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴散范圍變大，嚴重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

[1]漆燕.向仁軍，劉湛，等.典型河流表層底泥重金屬污染現(xiàn)狀與評價[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，S2：91-95

[2]馬秀平，井維鑫，王茜，等.丹河水系表層沉積物重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險評價[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，29（6）：1180-1186.

[3]楊歌，周躍，貝榮塔，等.滇東南礦區(qū)河流底泥重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2007，26（9）：80-82

[4]楊振，胡明安，黃松.大寶山礦區(qū)河流表層重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].桂林工學(xué)院學(xué)報，2007，2：44-48.

[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評價方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中華人民共和國國家標準-土壤環(huán)境質(zhì)量標準.

[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準-土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范.

（責(zé)編：張宏民）endprint

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評價結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進行調(diào)研、采樣并檢測4種重金屬含量后，對其進行了分析和評價。采用土壤污染累積指數(shù)評價法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標，特別是鎘含量超標嚴重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強環(huán)保教育、加強河流污染監(jiān)測、采取有效的措施對污染進行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴散范圍變大，嚴重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

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[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評價方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

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[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準-土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范.

（責(zé)編：張宏民）endprint

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評價結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進行調(diào)研、采樣并檢測4種重金屬含量后，對其進行了分析和評價。采用土壤污染累積指數(shù)評價法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標，特別是鎘含量超標嚴重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強環(huán)保教育、加強河流污染監(jiān)測、采取有效的措施對污染進行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴散范圍變大，嚴重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

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[4]楊振，胡明安，黃松.大寶山礦區(qū)河流表層重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].桂林工學(xué)院學(xué)報，2007，2：44-48.

[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評價方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中華人民共和國國家標準-土壤環(huán)境質(zhì)量標準.

[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準-土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范.

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