湘江流域水體重金屬污染及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

吳佳玲,毛德華

(湖南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410081)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與城市化進(jìn)程不斷加快,流域受到人類活動(dòng)的干擾,水體重金屬污染問(wèn)題日益突出[1]。大多數(shù)重金屬具有毒性、難降解等特點(diǎn),通過(guò)直接或者間接作用能夠?qū)θ梭w肝、腎等造成損害。有關(guān)研究表明,90%的癌癥由化學(xué)致癌物引起,飲水是重要的途徑之一,水質(zhì)狀況與人體健康密切相關(guān)[2-3]。水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可以把水體污染與人體健康聯(lián)系在一起,因此,開展水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有重要意義。

目前,水質(zhì)評(píng)價(jià)法主要有主成分分析法、指數(shù)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等[4-6]。綜合污染指數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單,且能夠綜合反映水質(zhì)污染狀況,在水質(zhì)評(píng)價(jià)中應(yīng)用廣泛。王燕等[7]利用綜合污染指數(shù)法對(duì)寧夏沙湖進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià),結(jié)果顯示各采樣點(diǎn)水體都為中污染水體;代曉穎等[8]利用綜合污染指數(shù)法研究2015—2019年武漢市湖泊水質(zhì)變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)武漢市湖泊水質(zhì)總體呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。為了建立人體健康與環(huán)境污染的關(guān)系,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USEPA)引入健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。該模型將水環(huán)境中的污染物分為基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì),可以定量描述環(huán)境污染對(duì)人體健康的危害程度,在中國(guó)得到廣泛應(yīng)用[9]。陳爽等[10]利用USEPA推薦的水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)模型分析了廣州市S區(qū)珠江入海口斷面水質(zhì),發(fā)現(xiàn)金屬指標(biāo)健康風(fēng)險(xiǎn)較高;趙玉等[11]利用USEPA推薦的水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)模型比較了渭河渭南段不同途徑以及不同人群受到的重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)大小,結(jié)果顯示兒童更易受到水體重金屬污染的威脅,飲用水是主要的重金屬污染健康危害途徑。

湘江流域集中了湖南省六成人口和七成左右的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值,但也承載了60%以上的污染。沿岸分布的大量化工、金屬采選和冶煉企業(yè)排放大量重金屬,使得湘江重金屬污染事件時(shí)常發(fā)生,這對(duì)流域居民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅[12-13]。當(dāng)前,對(duì)于湘江流域水體的研究主要集中在水質(zhì)評(píng)價(jià)、污染來(lái)源分析、沉積物重金屬分析,水體重金屬污染及水健康風(fēng)險(xiǎn)研究少。且關(guān)于流域的研究主要集中在局部地區(qū)[14-16],較少進(jìn)行全流域分析。為此,本研究以湘江流域?yàn)檠芯繉?duì)象,基于2000—2016年流域內(nèi)26個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)數(shù)據(jù),分析流域重金屬污染特征,并對(duì)重金屬進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以期為重金屬污染治理及居民用水安全、健康保障提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域概況

湘江發(fā)源于湖南省永州市藍(lán)山縣,流經(jīng)永州、郴州、衡陽(yáng)、婁底、株洲、湘潭、長(zhǎng)沙等7個(gè)地級(jí)市,于湘陰縣注入長(zhǎng)江水系的洞庭湖,徑流長(zhǎng)948 km,流域面積94 660 km2。支流眾多,有瀟水、舂陵水、耒水、漣水、涓水等,是湖南省境內(nèi)流量最大、最長(zhǎng)、流域面積最廣的河流(圖1)。湘江流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),降水年際變化大且年內(nèi)分配不均,4—9月為汛期,10月至次年3月為非汛期。湘潭竹埠港、衡陽(yáng)水口山等污染較重的采選冶煉區(qū)域集中分布在湘江流域沿岸,工業(yè)廢水排放多,致使水體中汞、鉛、鎘、砷等污染嚴(yán)重,對(duì)流域4 000萬(wàn)人口的飲用水安全造成嚴(yán)重威脅[17-18]。

圖1 湘江流域及監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文所用水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于湖南省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,時(shí)間跨度為2000—2016年,檢測(cè)周期為月。共26個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),涵蓋湘江干支流及上中下游。所監(jiān)測(cè)的重金屬指標(biāo)包括汞(Hg)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、砷(As)、鎘(Cd)、六價(jià)鉻(Cr6+)。所有數(shù)據(jù)采用Excel2010計(jì)算,圖像由Arcgis10.5和Origin 2018繪制。

2.2 研究方法

2.2.1綜合污染指數(shù)法

綜合污染指數(shù)法[19]以待評(píng)價(jià)水體某項(xiàng)重金屬指標(biāo)實(shí)測(cè)值與其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之比作為單項(xiàng)污染指數(shù)Pi,然后由等權(quán)重平均得到一個(gè)綜合污染指數(shù)P來(lái)評(píng)價(jià)各監(jiān)測(cè)斷面的重金屬污染狀況,見式(1)、(2):

(1)

(2)

式中Ci——重金屬實(shí)測(cè)指數(shù);Si——GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中水體重金屬i的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值;P——綜合污染指數(shù);Pi——單項(xiàng)污染指數(shù);n——水體重金屬的種類。

綜合污染指數(shù)法對(duì)應(yīng)的水質(zhì)分級(jí)為:P≤0.25,清潔;0.25

2.2.2水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USEPA)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型把環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來(lái),能夠直觀地表征水體中各污染物對(duì)人體健康的潛在危害[20],人體受到水體污染物危害的途徑主要有直接接觸、攝入水體中的食物和飲用,其中飲用被認(rèn)為是一個(gè)很重要的途徑。故本文僅基于飲用水途徑對(duì)成人與兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算方法見表1。

表1 水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型計(jì)算方法

依據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)、世界衛(wèi)生組織(WHO)及美國(guó)EPA的推薦值[21],致癌物As、Cd、Cr6+致癌強(qiáng)度系數(shù)分別為15.0、6.1、41.0 mg/(kg·d),非致癌物Cu、Zn、Hg、Pb參考劑量分別為5.0×10-3、3.0×10-1、3.0×10-4、1.4×10-3mg/(kg·d)。

3 結(jié)果與討論

3.1 金屬指標(biāo)相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析可以輔助分析水質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系,從而對(duì)不同水質(zhì)指標(biāo)來(lái)源進(jìn)行判斷[22-23]。從表2中可知,As和Hg、Cu存在顯著的正相關(guān),Hg和Pb存在極顯著的正相關(guān),說(shuō)明這些金屬之間存在相似來(lái)源。Zn、Cr、Cd與其他金屬都不存在顯著相關(guān)性,表明金屬污染具有多源性。

表2 各水質(zhì)指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析

3.2 流域水質(zhì)時(shí)間演變特征

時(shí)間上,基于GB 3838—2002《中國(guó)地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)湘江流域重金屬年均濃度值進(jìn)行分析,結(jié)果見圖2a—2g。Hg在2000年和2003年超過(guò)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),As在2000年超標(biāo)嚴(yán)重,為Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的3.3倍;其余重金屬均達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。2000年為“九五”最后一年,據(jù)統(tǒng)計(jì),“九五”期間,湘江流域接納的工業(yè)廢水中As和Hg的排放量分別為630.48、12.27 t,占全省排放總量的91.05 %、97.85%。2003年湘江流域降水量較多年平均降水量減少19.2%,水量減少,水體自凈能力降低,水體重金屬濃度上升。在顯著性水平為0.05的條件下進(jìn)行MK趨勢(shì)分析發(fā)現(xiàn),除Cr6+無(wú)明顯趨勢(shì)外,其余重金屬污染均呈下降趨勢(shì)。為進(jìn)一步判斷湘江重金屬污染狀況,對(duì)重金屬進(jìn)行綜合污染指數(shù)計(jì)算,結(jié)果見圖2h。從計(jì)算結(jié)果看,流域綜合污染指數(shù)變化范圍為0.146～0.944,其中,2000年綜合污染指數(shù)最高,達(dá)到中污染水平;其次為2003年,為輕污染,其余年份均在0.4以下。對(duì)綜合污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行MK趨勢(shì)分析,發(fā)現(xiàn)綜合污染指數(shù)呈下降趨勢(shì)。整體上看,近年來(lái)湘江流域水質(zhì)較好,且有不斷變好趨勢(shì),表明2001年國(guó)家出臺(tái)的“十五”計(jì)劃、《湘江流域水污染防治條例》等流域治理措施成效良好。

圖2 水質(zhì)指標(biāo)變化、綜合污染指數(shù)變化和M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)(z表示MK檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量)

與國(guó)內(nèi)不同地區(qū)流域重金屬濃度[3,24-27]相比較(表3),結(jié)果顯示本研究區(qū)重金屬濃度處于較高水平。本研究區(qū)Cd濃度高于國(guó)內(nèi)其他地區(qū),應(yīng)引起重視。而Hg相反,其含量與渭河流域相同,低于其他地區(qū)。Pb、Cr6+含量高于除黃河上游外的其他地區(qū)。Zn高于絕大部分地區(qū),黃浦江上游及九龍江除外。Cu在不同流域差異較大,研究區(qū)與黃浦江上游及赤水河流域相當(dāng),陳行水庫(kù)、洞庭湖、渭河流域相當(dāng),九龍江與黃河上游相當(dāng)。As在不同流域波動(dòng)范圍較大。

表3 不同流域重金屬濃度 單位:μg/L

對(duì)比汛期與非汛期可知(圖3),流域內(nèi)大部分重金屬指標(biāo)汛期與非汛期含量基本一致且波動(dòng)變化相似,但仍存在部分年份差異較大。對(duì)于點(diǎn)源污染物,降水量大時(shí)水體流量增加,水量加大,污染物由于稀釋作用濃度減小;而面源污染物則隨著雨水匯入河道,從而導(dǎo)致濃度上升。Cr6+、Hg在2003年非汛期顯著高于汛期,其中,Hg在2003年非汛期超過(guò)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。湘江流域工業(yè)廢水中含有大量Hg,特別是長(zhǎng)株潭段Hg污染較嚴(yán)重。2003年,株洲清水塘地區(qū)由于落后產(chǎn)能集中,環(huán)境污染問(wèn)題突出,Hg排放量高。此外,據(jù)水資源公報(bào)顯示,該年湘江流域降水年內(nèi)變化大,5—7月發(fā)生高強(qiáng)度降水,降水量約占總降水量的70%,Hg濃度隨著水量增加而減小。Cr6+、Cd、Zn、Cu分別在2006、2012、2013、2000年汛期明顯高于非汛期,且2012年汛期Cd超過(guò)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。在2006年以前,Cd含量非汛期高于汛期,之后基本趨于一致,這可能是因?yàn)榍捌诠I(yè)點(diǎn)源污染在汛期受到水體稀釋,濃度減小。而“十一五”期間(2006—2010年),《“十一五”主要污染物總量控制方案》中增加對(duì)Cd指標(biāo)的約束,對(duì)株洲、衡陽(yáng)、湘潭等地涉鎘企業(yè)進(jìn)行治理及取締關(guān)停,使得工業(yè)點(diǎn)源污染占比減小,農(nóng)業(yè)面源污染占比增加。水量大時(shí),面源污染隨著徑流遷移至水中,污染物濃度增大,導(dǎo)致Cd含量汛期和非汛期差異減小[28]。

圖3 汛期和非汛期重金屬年際變化

3.3 流域水質(zhì)空間演變特征

湘江流域各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)重金屬濃度的空間分布見圖4,由圖4可知,Pb、Hg、As濃度最大值分布在中游,Cr6+、Cd、Zn、Cu濃度最大值分布在下游。湘江流域重金屬高濃度值主要分布在中下游,這與湘江中下游地區(qū)化工紡織、交通機(jī)械等工業(yè)發(fā)達(dá),污水排放多以及人口密集、生活污水排放多有關(guān)[29]。

圖4 重金屬空間分布

運(yùn)用綜合污染指數(shù)法對(duì)湘江流域各站點(diǎn)的綜合污染指數(shù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見圖5。流域綜合污染指數(shù)變化范圍為0.138～0.567,17站點(diǎn)綜合污染指數(shù)最大,達(dá)到中污染水平,其次為10站點(diǎn),為輕污染,其余站點(diǎn)為清潔或較清潔。整體上看,流域水質(zhì)表現(xiàn)為上游水質(zhì)較中下游好。取年平均值對(duì)流域監(jiān)測(cè)站點(diǎn)重金屬濃度進(jìn)行MK趨勢(shì)分析,結(jié)果見圖6。流域大部分站點(diǎn)重金屬指標(biāo)呈下降或無(wú)趨勢(shì),僅少部分呈上升趨勢(shì)。Zn和Cr6+在多個(gè)站點(diǎn)上升,且站點(diǎn)主要位于中下游的衡陽(yáng)和湘潭,需加強(qiáng)防控。

圖5 綜合污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果

圖6 湘江流域監(jiān)測(cè)站點(diǎn)重金屬污染多年平均趨勢(shì)

主成分分析能夠利用降維的思想,將較多的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo),以識(shí)別環(huán)境中污染物的來(lái)源,一般認(rèn)為KMO>0.5能夠使用主成分分析法。選取污染較大的17站點(diǎn)和10站點(diǎn)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果顯示:KMO檢驗(yàn)值分別為0.65、0.64,Bartlett球形檢驗(yàn)值均為0.000<0.05,滿足主成分分析條件。17站點(diǎn)為婁底監(jiān)測(cè)站點(diǎn),圖7a中顯示17站點(diǎn)PC1和PC2共解釋了78%的方差,PC1中As、Hg、Cd載荷較大。鋼鐵等企業(yè)排放的污水和固體廢棄物是Cd污染的主要來(lái)源[30],婁底市為湖南重要產(chǎn)煤區(qū),占湖南省第一位,鋼鐵企業(yè)多,廢水排放量大。同時(shí),湘江流域科學(xué)發(fā)展總體規(guī)劃(2011—2020)中提出大力發(fā)展婁底等4個(gè)次級(jí)中心城市,城鎮(zhèn)化的發(fā)展導(dǎo)致固體廢棄物增加,在雨水淋溶作用下,Cd隨垃圾進(jìn)入河流。As、Hg主要來(lái)源于工業(yè)污染,可能與漣鋼集團(tuán)等工業(yè)企業(yè)廢水排放有關(guān)[31]。10站點(diǎn)為衡陽(yáng)蒸水口監(jiān)測(cè)站點(diǎn),由圖7b可知,10站點(diǎn)PC1和PC2解釋了65.9%的方差,PC1中Pb、Cu、Hg、Cd載荷較大。蒸水口位于河口附近,支流及上游的重金屬污染物匯聚于此。上游分布有號(hào)稱“世界鉛都”的水口山等大型工業(yè)區(qū),廢水排放量大。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年衡陽(yáng)市工業(yè)廢水排放量達(dá)13 118萬(wàn)t。

a)17站點(diǎn)

b)10站點(diǎn)圖7 17站點(diǎn)和10站點(diǎn)PCA載荷

對(duì)比汛期與非汛期可知(圖8),Cd在21站點(diǎn)汛期濃度顯著高于非汛期。這是因?yàn)檠雌谡缔r(nóng)作物播種季節(jié),農(nóng)藥化肥使用量多。且該時(shí)期降雨量較大,農(nóng)藥化肥隨徑流匯入河中導(dǎo)致Cd濃度升高。Zn和Cu分別在26站點(diǎn)和19站點(diǎn)汛期高于非汛期,但均符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。As在10站點(diǎn)和19站點(diǎn)非汛期顯著高于汛期,并在非汛期超過(guò)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。10站點(diǎn)和19站點(diǎn)均位于河口附近,汛期支流匯集,水量變大,水體稀釋作用強(qiáng)。Hg總體上非汛期高于汛期,而17站點(diǎn)相反。Hg主要來(lái)源于工業(yè)污染,汛期水量大,稀釋作用強(qiáng)。17站點(diǎn)Hg汛期高于非汛期,可能是由于:①水府廟水庫(kù)位于17站點(diǎn)下游處,水庫(kù)具有調(diào)蓄功能,汛期河流流量增加,水體中的污染物不能及時(shí)排出;②盛維康等[32]研究表明,湘江水系沉積物中,Hg污染較為嚴(yán)重,汛期降水多,水量大,底泥中的金屬污染物在水流攪動(dòng)作用下可重新進(jìn)入水體。

b)非汛期圖8 汛期和非汛期各站點(diǎn)重金屬指標(biāo)濃度百分比

3.4 水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)湘江流域水體中重金屬濃度值,結(jié)合水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,計(jì)算出通過(guò)飲水途徑所致的健康風(fēng)險(xiǎn)年平均值,計(jì)算結(jié)果見表4。從表中可以看出,兒童的致癌總風(fēng)險(xiǎn)與非致癌總風(fēng)險(xiǎn)均高于成年人,兒童致癌總風(fēng)險(xiǎn)是成人的2.96倍,非致癌物總風(fēng)險(xiǎn)是成人的1.28倍,說(shuō)明兒童更易受到水體重金屬污染物的危害,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)兒童安全用水的管控。

表4 重金屬平均個(gè)人年健康風(fēng)險(xiǎn)

流域致癌重金屬平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值A(chǔ)s最大,Cr6+次之,Cd最小。致癌物重金屬As經(jīng)飲水途徑所引起的成人與兒童平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值為(2.39E-05)～(1.36E-03)和(3.05E-05)～(1.62E-03),平均值分別為(1.17E-04)和(1.45E-04)。平均值均超過(guò)USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a)。As引起的平均個(gè)人年健康風(fēng)險(xiǎn)最大值為1.62E-03,為USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的16.2倍。Cr6+引起的兒童平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值范圍為(1.38E-04)～(6.35E-04),超過(guò)USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a),Cr6+引起的成人平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值范圍為(3.76E-05)～(1.16E-04),平均值為1.18E-05。平均值雖未超過(guò)USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a),但其最大值超過(guò)USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a)。Cd引起的成人與兒童平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值為(1.75E-06)～(1.80E-05)和(2.24E-06)～(2.29E-05),均超過(guò)瑞典環(huán)保署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-6/a),但低于USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。由此可見,As 、Cr6+是產(chǎn)生水體健康風(fēng)險(xiǎn)的主要來(lái)源,應(yīng)加強(qiáng)管控。

非致癌物重金屬Pb 、Cu、 Zn 、Hg經(jīng)飲水途徑所引起的平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)集中在 10-11～10-8/a,平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值由大到小表現(xiàn)為Pb>Cu>Zn>Hg,均低于瑞典環(huán)保署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-6/a),且全部達(dá)到英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的的可忽略風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-7/a),對(duì)人體健康影響甚微。整體上看,流域致癌物總風(fēng)險(xiǎn)高于非致癌物總風(fēng)險(xiǎn)3～6個(gè)數(shù)量級(jí),致癌風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于非致癌風(fēng)險(xiǎn),表明流域主要受致癌重金屬影響,這與張清華等人的研究結(jié)果一致[33]。

分析圖9可知,2000—2016年成人致癌物風(fēng)險(xiǎn)均超過(guò)瑞典環(huán)保署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-6/a),但2002、2008—2011、2013—2016年小于USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a)。兒童致癌物風(fēng)險(xiǎn)均超過(guò)USEPA規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-4/a)。成人非致癌物風(fēng)險(xiǎn)范圍和兒童非致癌物風(fēng)險(xiǎn)均在瑞典環(huán)保署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-6/a),且全部達(dá)到英國(guó)皇家協(xié)會(huì)規(guī)定的的可忽略風(fēng)險(xiǎn)水平(1×10-7/a)。

a)Riskc

4 結(jié)論

利用2000—2016年湘江流域26個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的重金屬污染指標(biāo)數(shù)據(jù),結(jié)合MK趨勢(shì)分析和綜合污染指數(shù)法,對(duì)流域重金屬污染時(shí)空分布及演變趨勢(shì)進(jìn)行研究,并采用水環(huán)境健康評(píng)價(jià)法對(duì)流域健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),主要結(jié)果如下。

a)時(shí)間上,大部分重金屬濃度達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),且除個(gè)別值之外綜合污染指數(shù)均在0.4以下,水質(zhì)總體較好。MK趨勢(shì)分析結(jié)果表明,除Cr6+無(wú)明顯趨勢(shì)外,其余重金屬及綜合污染指數(shù)均呈下降趨勢(shì),流域水質(zhì)不斷改善。

b)空間上,流域上游水質(zhì)較中下游好,重金屬高濃度值主要分布在中下游。大部分站點(diǎn)重金屬濃度呈下降或無(wú)趨勢(shì),僅少部分呈上升趨勢(shì)。Zn和Cr6+在多個(gè)站點(diǎn)上升,且站點(diǎn)主要位于中下游的衡陽(yáng)和湘潭。

c)根據(jù)水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,流域致癌重金屬平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值表現(xiàn)為As>Cr6+>Cd,非致癌物重金屬平均個(gè)人健康風(fēng)險(xiǎn)值表現(xiàn)為Pb>Cu>Zn>Hg,致癌風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于非致癌風(fēng)險(xiǎn)。其中,As、Cr6+是產(chǎn)生水體健康風(fēng)險(xiǎn)的主要來(lái)源且兒童比成人更易受到水體重金屬污染物的危害。