楊 勇,張 雷,陳 豪,鄭 軍
(黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院,河南鄭州450003)
小浪底庫(kù)區(qū)深層淤積泥沙重金屬污染分析
楊 勇,張 雷,陳 豪,鄭 軍
(黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院,河南鄭州450003)
為掌握小浪底庫(kù)區(qū)淤積泥沙重金屬污染情況,采用低擾動(dòng)柱狀深層取樣設(shè)備,在小浪底庫(kù)區(qū)部分?jǐn)嗝骈_(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn),首次獲取了主河槽深層淤積泥沙樣品,分析了樣品中重金屬元素的含量及分布特征。采用地質(zhì)累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法,分析了小浪底庫(kù)區(qū)深層淤積泥沙的重金屬污染程度和潛在風(fēng)險(xiǎn)程度。結(jié)果表明,重金屬含量從高到低排列為Cr(鉻)>Pd(鈀)>As(砷)>Cd(鎘)>Hg(汞),小浪底庫(kù)區(qū)淤積泥沙重金屬含量具有隨著深度增加而增大的趨勢(shì),大部分?jǐn)嗝嫣幱跓o(wú)污染狀態(tài),但各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)程度多處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。研究成果可為黃河水沙規(guī)律研究、黃河調(diào)水調(diào)沙和機(jī)械生態(tài)清淤等工作的開(kāi)展提供重要基礎(chǔ)資料。
重金屬污染;深層取樣;淤積泥沙;小浪底庫(kù)區(qū)
黃河是世界上泥沙含量最高的河流,水少沙多,導(dǎo)致水庫(kù)有效庫(kù)容逐年減小,水庫(kù)使用壽命縮短。黃河干流泥沙主要來(lái)自山陜區(qū)間的黃土高原,其植被條件較差,暴雨侵蝕比較嚴(yán)重。當(dāng)黃河在蘭州以上流域發(fā)生洪水時(shí)泥沙含量并不大,而在山陜區(qū)間發(fā)生暴雨導(dǎo)致洪水時(shí)會(huì)攜帶大量泥沙流向下游,同時(shí)這也是小浪底庫(kù)區(qū)淤積泥沙的主要來(lái)源。進(jìn)入河流水體的重金屬污染物主要在水體沉積物(包括懸浮物和淤積泥沙)中富集,并通過(guò)水—沉積物交換作用在液相和固相之間遷移轉(zhuǎn)化。水體中的重金屬污染物不易溶解,會(huì)被水體中的沉積物所吸附,并隨水流一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)水流速度減小或沉積物負(fù)荷超過(guò)水流搬運(yùn)能力時(shí),攜帶重金屬污染物的沉積物會(huì)進(jìn)一步發(fā)生沉積,形成具有一定污染的淤積泥沙。當(dāng)淤積泥沙受到擾動(dòng)或水體特性發(fā)生變化時(shí),極有可能會(huì)引起淤積泥沙中重金屬污染物的釋放,形成“二次污染”。因此,只做水質(zhì)分析并不能全面評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)污染程度。特別是黃河每年均進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn),更需要對(duì)河流庫(kù)區(qū)中的沉積物重金屬污染進(jìn)行深入研究,以全面掌握庫(kù)區(qū)污染程度。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)頻發(fā)河流湖泊水體重金屬污染事件。如2005年北江Cd(鎘)污染事件、2008年相繼發(fā)生了貴州獨(dú)山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽(yáng)宗海、河南大沙河等5起As(砷)污染事件等等;由此可見(jiàn),重金屬污染已成為影響水體安全的突出問(wèn)題。而小浪底庫(kù)區(qū)的水體作為十分重要的飲用、灌溉水源,其庫(kù)區(qū)水質(zhì)情況受到人民群眾以及相關(guān)部門的普遍關(guān)注[1]。目前,小浪底庫(kù)區(qū)已開(kāi)展了廣泛的水體污染研究[2- 5],但對(duì)庫(kù)區(qū)淤積泥沙的重金屬污染評(píng)價(jià)研究較少,特別是缺少針對(duì)庫(kù)區(qū)主槽深層淤積泥沙重金屬污染情況的研究。這主要是受庫(kù)區(qū)水下深層淤積泥沙取樣難度大、缺少深層淤積泥沙取樣設(shè)備等的影響,使得深層淤積泥沙重金屬污染情況的研究比較困難。
針對(duì)傳統(tǒng)取樣技術(shù)無(wú)法獲取庫(kù)區(qū)深層淤積泥沙的問(wèn)題,黃河水利科學(xué)研究院首次研制出低擾動(dòng)柱狀深層取樣設(shè)備[6],該設(shè)備能夠采集到深層淤積泥沙樣品。利用該設(shè)備在小浪底庫(kù)區(qū)典型斷面開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),首次獲取了主河槽深層淤積泥沙樣品,通過(guò)對(duì)樣品的檢測(cè)及分析,得到了淤積泥沙中重金屬元素的含量及分布特征,探討了深層淤積泥沙的重金屬污染特性,評(píng)價(jià)了小浪底庫(kù)區(qū)淤積泥沙重金屬污染現(xiàn)狀,可為今后庫(kù)區(qū)乃至河道水沙規(guī)律研究提供重要的基礎(chǔ)資料。
1.1 深層取樣技術(shù)原理
借鑒深海沉積物保真取樣原理,改造并研制出基于重力式活塞技術(shù)的低擾動(dòng)柱狀深層取樣設(shè)備。設(shè)備主要由導(dǎo)流裝置、觸發(fā)裝置、取樣裝置等部分組成。取樣操作過(guò)程:當(dāng)取樣船舶行到取樣斷面位置并拋錨固定,利用升降絞車將取樣器勻速放入水中;重錘觸底觸發(fā)釋放機(jī)構(gòu)釋放取樣裝置,使取樣裝置在自重作用下插入庫(kù)底淤積泥沙中;取樣器完成取樣并自動(dòng)密封保證樣品完整;回收取樣器至船甲板,取出取樣襯管,并將含有樣品的襯管進(jìn)行密封保存[6]。
1.2 采樣點(diǎn)的分布與采集
小浪底水利樞紐是黃河上已修建的最大的水利樞紐工程,小浪底工程壩址位于黃河干流最后一個(gè)峽谷出口處,上距三門峽水利樞紐130 km,下距黃河花園口128 km,控制黃河92.3%的流域面積、90%的水量和近100%的泥沙。據(jù)《2012年黃河泥沙公報(bào)》,自1997年10月小浪底水庫(kù)截流以來(lái),泥沙淤積主要發(fā)生在黃河38斷面以下的干、支流庫(kù)段,其淤積量占庫(kù)區(qū)淤積總量的95%。1997年~2012年的15年間,小浪底庫(kù)區(qū)共淤積27.625億m3。小浪底水庫(kù)在來(lái)水小于2 000 m3/s時(shí),一般為蓄水?dāng)r沙運(yùn)用,控制低壅水,提高排沙能力,攔粗沙排細(xì)沙;在來(lái)水大于2 000 m3/s時(shí),一般為低壅水排沙和敞泄排沙,發(fā)揮下游河道大水輸大沙能力;對(duì)不利于下游防洪減淤的高含沙洪水,予以調(diào)節(jié)削減[7]。
2013年10月~11月,在小浪底庫(kù)區(qū)開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)。根據(jù)當(dāng)時(shí)水沙特性、水位深淺、船只操作安全等影響因素,選擇小浪底庫(kù)區(qū)黃河3~黃河50斷面之間的8個(gè)斷面和大峪河口1個(gè)斷面作為典型取樣斷面,小浪底庫(kù)區(qū)部分取樣斷面布置情況(見(jiàn)圖1)。每個(gè)取樣斷面獲取一定深度的淤積泥沙樣品,采樣點(diǎn)編號(hào)根據(jù)所取斷面編號(hào)進(jìn)行排序。在現(xiàn)場(chǎng)取樣過(guò)程中,每個(gè)斷面首先開(kāi)展水下地形測(cè)量,分析水下地形現(xiàn)狀;通過(guò)分析比選,選擇地形較為平坦、水流變化較為穩(wěn)定的主槽位置作為取樣點(diǎn),以利于提高取樣效率和成功率。
圖1 小浪底庫(kù)區(qū)部分取樣斷面布置
由于各斷面地形狀況、水沙特點(diǎn)等取樣工況不同,取樣管中取得樣品長(zhǎng)度范圍在0.6 m~3.0 m之間,根據(jù)每個(gè)樣品自身長(zhǎng)度(即取樣深度),沿樣品長(zhǎng)度間隔0.5 m取一個(gè)測(cè)驗(yàn)點(diǎn)以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的代表性,分析淤積泥沙重金屬含量變化情況。
2.1 分析方法
樣品由河南省巖石礦物測(cè)試中心分析,每個(gè)送檢樣品質(zhì)量不少于1 kg,淤積泥沙樣品經(jīng)自然風(fēng)干。利用淤積泥沙樣品分析的項(xiàng)目為Pd、Cd、Cr、As、Hg。樣品去除砂礫、石塊、草等異物,烘干至恒重,最后粉碎達(dá)200目篩后,在干燥器中存放備用。Pd、Cd、Cr含量用XSERIES2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定;As、Hg含量用AFS- 8330雙道原子熒光光度計(jì)測(cè)定。檢測(cè)依據(jù)為DD2005— 01《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1∶250000)》[8]測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行重復(fù)樣和標(biāo)樣分析。所用的聚乙烯和玻璃容器在14%的硝酸溶液中浸泡24 h以上,并用去離子水沖洗后低溫烘干。
2.2 重金屬測(cè)定結(jié)果
小浪底庫(kù)區(qū)9個(gè)斷面所取淤積泥沙樣品中重金屬含量列于表1。
表1 小浪底庫(kù)區(qū)深層淤積泥沙中重金屬含量
樣品編號(hào)樣品深度/mPb/10-6g·g-1Cd/10-6g·g-1Cr/10-6g·g-1As/10-6g·g-1Hg/10-9g·g-1黃河3-0.50.520.30.1432.17.6325.47黃河3-1.01.022.50.1437.78.2127.89黃河3-1.51.525.50.1239.811.2024.33黃河3-2.02.024.80.1539.59.0130.10黃河3-2.52.560.80.2957.212.95258.49黃河12-0.50.533.80.1136.69.8164.13黃河12-1.01.031.30.0832.58.7560.34黃河16-0.50.527.90.1636.29.8164.26黃河16-1.01.031.30.0832.58.7560.34黃河23-0.50.519.60.0533.17.1122.16黃河34-0.50.530.00.1687.516.3669.80黃河36-0.50.529.80.1884.716.3269.34黃河38-0.50.545.40.2080.016.22135.87黃河50-0.50.523.90.1634.48.1930.53黃河50-1.01.018.90.1030.27.5624.46大峪河口-0.50.525.90.2238.49.2051.88大峪河口-1.01.029.90.1944.29.2889.53平均值28.80.1453.111.4360.19
注:平均值為黃河3~黃河50斷面深度0.5 m處各重金屬元素含量的平均值。
從表1可以看出,大部分測(cè)點(diǎn)間的元素含量相差較小,但是最高值和最低值相差較大。其中,相差最大的是Hg,其最大值是最小值的12倍;相差最小的是As,其最大值是最小值的2倍;其他3種元素的差值在3~6倍之間。從重金屬含量的絕對(duì)值來(lái)看,含量從高到低排列為Cr>Pd>As>Cd>Hg。同時(shí),隨著深度增加,重金屬含量具有一定程度的增加。如黃河3斷面,但在監(jiān)測(cè)斷面12和50則不符合這個(gè)規(guī)律。這可能是采樣時(shí)間在黃河汛后,汛期易造成淤積泥沙的淤積和沖刷,這些條件為淤積泥沙中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了條件,特別是淺層淤積泥沙受到這些因素的影響更大;從而造成部分?jǐn)嗝鏈\層泥沙的重金屬含量略大于深層泥沙。
從沿程(上游至下游)來(lái)看,著重以0.5 m深度處樣品分析,大部分元素變化比較平緩。黃河38斷面的樣品Hg含量較高值,達(dá)到均值的2倍多。從Cr、As的分布可以看出,黃河34~黃河38斷面之間含量比均值大近2倍。分析其原因可能是此區(qū)間有含該3種元素的廢水排入,或者黃河支流板澗河、澗河的泥沙中Hg、Cr、As的含量較高,它們隨水流進(jìn)入該庫(kù)段沉積下來(lái)。其余斷面的淤積泥沙重金屬元素含量分布均勻,變化幅度不大(見(jiàn)圖2)。
圖2 黃河3斷面淤積泥沙樣品重金屬含量
從圖2可以看出,同一斷面位置,在所取樣品長(zhǎng)度范圍內(nèi)重金屬含量沿深度方向有增大的趨勢(shì),且除重金屬As之外,深度從2.0 m到2.5 m有個(gè)明顯增大的趨勢(shì)。該現(xiàn)象可能是由于重金屬污染物隨著泥沙的沉積固結(jié)作用、重力作用等,沿著淤積泥沙空隙逐漸往深層泥沙運(yùn)移的緣故;同時(shí),表層淤積泥沙易受到水流水力特性的影響,如黃河調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn),從而給淤積泥沙中重金屬污染物的釋放創(chuàng)造了有利條件,也是淺層淤積泥沙中重金屬污染物含量較低的一個(gè)原因。從這些研究成果可以看出,研究庫(kù)區(qū)深層淤積泥沙的重金屬污染情況,可為對(duì)開(kāi)展黃河調(diào)水調(diào)沙和機(jī)械生態(tài)清淤等試驗(yàn)工作的開(kāi)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。
目前,國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)外關(guān)于評(píng)價(jià)河流底泥中重金屬污染的方法有很多,主要包括:地質(zhì)累積指數(shù)法(index of geo-accumulation)[9]、污染負(fù)荷指數(shù)法(the pollution load index)[10]、潛在生態(tài)危害系數(shù)法(potential ecological index)[11]及臉譜圖集法(face-graph)[12]等。其中,地質(zhì)累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法是目前使用較多且較成熟的重金屬污染評(píng)價(jià)方法。本文采用這兩種方法對(duì)淤積泥沙重金屬的污染程度和潛在風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
3.1 地質(zhì)累積指數(shù)法
地質(zhì)累積指數(shù)Igeo是一種研究水環(huán)境沉積物中重金屬污染的定量指標(biāo),是德國(guó)海德堡大學(xué)沉積物研究所Muller教授提出的,已在歐洲廣泛應(yīng)用[9]。其公式為
Igeo=log2(Cn/1.5Bn)
(1)
式中,Cn是指元素n在沉積物中的實(shí)測(cè)含量;Bn是元素n在沉積巖中的地球化學(xué)背景值;1.5是表征成巖作用與背景值相互關(guān)系的常量。地質(zhì)累積指數(shù)分為7級(jí),即0~6級(jí)[13],表示污染程度由無(wú)至極強(qiáng),具體情況見(jiàn)表2。
表2 地質(zhì)累積指數(shù)法污染程度分類等級(jí)情況
污染程度沉積物Igeo/g·g-1Igeo分級(jí)極強(qiáng)>56強(qiáng)-極強(qiáng)4~55強(qiáng)3~44中-強(qiáng)2~33中1~22無(wú)-中0~11無(wú)<00
注:背景值的選擇是計(jì)算Igeo值的關(guān)鍵,不同的背景值會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成較大的差異。本研究中采用黃河流域河南段土壤元素背景值作為計(jì)算所需的背景值[14],即:Pb為25.73g/g;Cd為0.17g/g;Cr為69.03g/g;As為11.32g/g;Hg為0.061g/g。
3.2 潛在生態(tài)危害指數(shù)法
1980年,瑞典科學(xué)家Hakanson提出了潛在生態(tài)危害指數(shù)法。該方法不僅考慮了重金屬含量,而且將重金屬的生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系在一起[11]。具體如下:
(2)
(3)
(4)
3.3 淤積泥沙重金屬污染程度及潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
根據(jù)小浪底庫(kù)區(qū)淤積泥沙中重金屬的含量(見(jiàn)表1),結(jié)合式(1)~式(4)及3.1中的背景值以及重金屬污染程度分類等級(jí)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)分類等級(jí),對(duì)各斷面各重金屬元素的污染程度和潛在風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià),具體評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 小浪底庫(kù)區(qū)各監(jiān)測(cè)斷面淤積泥沙重金屬污染程度及
潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果
樣品編號(hào)樣品深度/mIgeo評(píng)價(jià)污染等級(jí)PbCdCrAsHg潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果RI黃河3-0.50.50000053黃河3-1.01.00000056黃河3-1.51.50000053黃河3-2.02.00000060黃河3-2.52.511002246黃河12-0.50.50000078黃河12-1.01.00000068黃河16-0.50.50000086黃河16-1.01.00000068黃河23-0.50.50000034黃河34-0.50.50000097黃河36-0.50.500000100黃河38-0.50.510001150黃河50-0.50.50000061黃河50-1.01.00000045大峪河口-0.50.50000087大峪河口-1.01.000000108
從表3中可以看出,根據(jù)Igeo評(píng)價(jià)結(jié)果,只有黃河3- 2.5處的Pb、Cd、Hg和黃河38- 0.5處的Pb、Hg存在的一定的污染。其中,黃河3- 2.5處的Hg的污染程度最大,為中污染程度,其余各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均為無(wú)污染。根據(jù)潛在風(fēng)險(xiǎn)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果可知,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)程度為低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)~較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),其中大部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)處于中等風(fēng)險(xiǎn)程度,潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果最大值出現(xiàn)在黃河3- 2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn),為246,處于較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度;黃河38斷面的重金屬元素Pb和Hg的污染程度較高。其原因可能是,該斷面的上游有較多的礦石冶煉廠、金屬加工廠等企業(yè),在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的重金屬元素,而部分重金屬元素會(huì)通過(guò)面源或點(diǎn)源的形式進(jìn)入黃河,造成該斷面的污染程度較大。同時(shí),從表3中可以看出,隨著深度增加重金屬污染程度和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度具有一定程度的增加,如黃河3斷面;但在監(jiān)測(cè)斷面12、16和50的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度則不符合該規(guī)律,需進(jìn)一步開(kāi)展相應(yīng)的重金屬遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理研究??傊?,小浪底庫(kù)區(qū)大部分典型斷面處于無(wú)污染狀態(tài),但是具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),特別是深層淤積泥沙具有更大的污染程度和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,在機(jī)械清淤或生態(tài)清淤時(shí)則需要考慮淤積泥沙重金屬元素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
本次試驗(yàn)利用低擾動(dòng)柱狀深層取樣設(shè)備,在小浪底庫(kù)區(qū)首次獲取了主河槽深層淤積泥沙樣品,克服了傳統(tǒng)的取樣方式取樣深度淺、擾動(dòng)大的缺點(diǎn),取樣樣品長(zhǎng)度可達(dá)3 m以上;在監(jiān)測(cè)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)重金屬含量的基礎(chǔ)上,運(yùn)用地質(zhì)累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)其污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。根據(jù)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果和評(píng)價(jià)分析結(jié)果可知:①檢測(cè)的各重金屬含量從高到低排列為Cr>Pd>As>Cd>Hg;②取樣深度范圍內(nèi),隨著深度增加重金屬含量具有一定程度的增加;③小浪底庫(kù)區(qū)大部分典型斷面處于無(wú)污染狀態(tài),而黃河3- 2.5取樣點(diǎn)的Hg元素污染程度最大,為中污染程度;④淤積泥沙重金屬污染物具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),其中最大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度出現(xiàn)在黃河3- 2.5取樣點(diǎn);⑤部分?jǐn)嗝娴闹亟饘俸坎惶弦话阋?guī)律,需進(jìn)一步開(kāi)展相應(yīng)的取樣試驗(yàn)和重金屬遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理研究。研究成果可為黃河水沙規(guī)律研究、黃河調(diào)水調(diào)沙和機(jī)械生態(tài)清淤等試驗(yàn)工作的開(kāi)展提供重要基礎(chǔ)資料。
[1]閆桂云, 崔鴻強(qiáng), 殷維琳, 等. 小浪底庫(kù)區(qū)水污染現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J]. 水資源保護(hù), 2004, 02: 39- 40+43
[2]張炳臣. 黃河小浪底水庫(kù)主要污染源及其對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)的影響[J]. 水資源保護(hù), 1988, 04: 102- 106+88
[3]王麗偉, 曾永, 渠康. 小浪底水庫(kù)水質(zhì)變化特點(diǎn)及影響分析[J]. 水資源與水工程學(xué)報(bào), 2007, 18(3): 63- 65.
[4]蘇暢, 張金水, 鄭慧, 等. 小浪底水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)分析[J]. 人民黃河, 2013, 35(6): 73- 74+79.
[5]宋華力, 楊勛蘭, 穆伊舟. 小浪底水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)[J]. 人民黃河, 2013, 35(7): 57- 59.
[6]楊勇, 鄭軍, 陳豪. 深水水庫(kù)低擾動(dòng)取樣器機(jī)械設(shè)計(jì)[J]. 水利水電科技進(jìn)展, 2012, 32(S2): 18- 19.
[7]水利部黃河水利委員會(huì). 2012年黃河泥沙公報(bào)[R]. 鄭州: 水利部黃河水利委員會(huì), 2013.
[8]DD 2005—01. 多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1∶250000)[S].
[9]MüLLER G. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River[J]. Geojournal, 1969, 2(3): 108- 118.
[10]TOMLINSON D L, WILSON J G, HARRIS C R, et al. Problems in the assessment of heavy metal levels in estuaries and the formation of a pollution index[J]. Helgoland Marine Research, 1980, 33(1): 566- 575.
[11]HAKANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control-A sedimentological approach[J]. Water Research, 1980, 14(8): 975- 1001.
[12]CHERNOFF H. The Use of Faces to Represent Points in K-Dimensional Space Graphically[J]. Journal of the American Statistical Association, 1973, 68(342): 361- 368.
[13]弓曉峰, 陳春麗, 周文斌, 等. 鄱陽(yáng)湖底泥中重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境科學(xué), 2006, 27(4): 732- 736.
[14]盛奇, 王恒旭, 胡永華, 等. 黃河流域河南段土壤背景值與基準(zhǔn)值研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 37(18): 8647- 8650, 8668.
[15]趙鎖志, 劉麗萍, 王喜寬, 等. 黃河內(nèi)蒙古段上覆水、懸浮物和底泥重金屬特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 2008, 22(2): 304- 312.
(責(zé)任編輯陳 萍)
Heavy Metal Pollution of Deep Sediment in Xiaolangdi Reservoir
YANG Yong, ZHANG Lei, CHEN Hao, ZHENG Jun
(Yellow River Institute of Hydraulic Research, YRCC, Zhengzhou 450003, Henan, China)
In order to understand the heavy metal pollution of sediment in Xiaolangdi Reservoir, the field samplings are carried out in the typical sections by using low disturbance columnar deep sampling equipment, and the deep sediment samples in main channel are obtained for the first time. The content of heavy metal elements and their distribution characteristics are analyzed. In order to analyze the heavy metal pollution degree and potential risk degree, the geological accumulation index method and potential ecological harm index method are used. The results show that the content of each tested metal occurred from high to low in the order of Cr > Pd > As > Cd > Hg and the heavy metal contents of sediment are increased with the increase of depth, and most sections are in the condition of non-pollution, but the level of risk for most monitoring point is in the moderate ecological risk. The research results will provide important basic data for water and sediment research and regulation and mechanical ecological dredging experiment in Yellow River.
heavy metal pollution; deep sampling; sediment; Xiaolangdi Reservoir
2014- 11- 25
水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201301024);中國(guó)保護(hù)黃河基金會(huì)資助項(xiàng)目(CYRF2013- 003);科技部科研院所技術(shù)開(kāi)發(fā)研究專項(xiàng)(2013EG136205)
楊勇(1972—),男,河南鶴壁人,教授級(jí)高工,博士,研究方向?yàn)樗繙y(cè)及泥沙資源利用.
X524
A
0559- 9342(2015)12- 0005- 05