渭河底泥有机质的空间分布及与其他污染物相

第28卷第3期干旱区资源与环境Vol．28No．32014年3月JournalofAridLandＲesourcesandEnvironmentMar．2014文章编号:1003－7578(2014)03－123－06渭河底泥有机质的空间分布及与其他污染物相关性*任朝亮，宋进喜，王珍，于芳(西北大学城市与环境学院，西安710127)提要:通过对渭河干流5个研究点河水中的总氮、总磷、悬浮物、酸碱度和底泥中的有机质、重金属(Cd、Pb、Zn和Cu)的含量进行测定，采用空间统计分析法和Pearson相关系数法对数据进行处理。结果表明:底泥中有机质含量在5个研究点中临潼最大(6．61g/kg)、草滩最小(2．26g/kg)，呈现为临潼＞咸阳＞眉县＞华县＞草滩;有机质空间特征为水平方向上呈波浪型分布，垂直方向上河流上游大部分为上层大于下层，下游情况相反;水质指标总氮、总磷、悬浮物、酸碱度及底泥中重金属Cd、Pb和Zn和底泥中有机质含量具有较好的相关性，关系最为密切的是悬浮物(0．743)和重金属Cd(0．802)。关键词:底泥有机质;空间分布;相关性;水质指标;重金属中图分类号:S522文献标识码:A图1研究点位置示意图Fig．1Illustrationmapshowingstudyarea河流底泥是河流生态系统的重要组成部分，其不仅可以间接的反映水体的污染情况和水动力状态，而且可以在外界水动力因素的制约下向上覆水体释放营养成分，进一步影响河流水质和富营养化过程［1］。河流底泥的监测工作是水环境监测的一部分，在水环境监测中占有重要的地位，其中有机质的监测又是底泥监测的重要内容之一［2，3］。国内外在研究河流底泥有机质时，主要集中于研究空间分布和有机质与底泥中污染物之间相关性，并多以底泥中污染物为主要研究对象［2－12］，较少考虑有机质和水质指标的关系。渭河是黄河的第一大支流，其陕西段西起陕西省宝鸡市陈仓区，东至陕西省渭南市潼关县黄河交汇处，全长500km左右。近年来，陕西省围绕渭河陕西段开展了很多治理工作，使渭河生态得到一定的改善，但是其中也存在很多问题，如河流水质存在逐渐恶化的趋势［13］，渭河采砂状况非常严重等。有机质作为底栖生物的食物来源，其含量多少能够影响河流生态系统的健康。可见对渭河的生态治理及相关研究依然是一个非常迫切的任务。本文在前人研究的基础上，以渭河(陕西段)底泥中有机质为研究对象，分析有机质的空间分布和有机质(OM)与水质指标(总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)、酸碱度(pH))和沉积物中重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)之间的相关性，为渭河(陕西段)的河流生态环境健康的综合评价和河流污染治理提供*收稿日期:2013－1－7;修回日期:2013－2－7。基金项目:国家自然科学基金(51079123)，教育部留学科研启动基金(教外司留［2010］1174)，教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET－11－1045)资助。作者简介:任朝亮(1989－)，男，河南林州人，硕士研究生，主要从事水文、水资源研究。E－mail:renchaoliang1989@sina．com通讯作者:宋进喜E－mail:jinxisong@gmail．com参考依据。1材料与研究方法1．1样品采集根据对渭河(陕西段)干流的实地查看，以西安为中心，在渭河干流(陕西段)分别于眉县、咸阳、西安草滩(后简称草滩)、临潼和华县设置了五个采样点，并在每个采样点设置多个测试点，对选定的点位做相应的试验测试(图1)。文中试验研究所有样品于2011年10－11月期间采集，除酸碱度(pH值)于现场测定以外，其余的样品均做完渗透系数［14］后带回实验室测定。其中水质指标每个采样点采集两个样本，底泥中有机质和重金属分别为眉县6个样本、咸阳8个样本、草滩20个样本、临潼12个样本、华县两个样本，沿水流方向依次编号(图2)。图2各研究点测试点位分布图Fig．2Testpointsschematicdiagramofstudypoints1．2数据来源本次试验研究采用的所有数据均为实测数据，测定方法均按照国家标准，其中OM采用重铬酸钾容量法(GB8834－1988)、TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB11894－89)、TP采用钼酸铵分光光度法(GB11893－89)、SS采用重量法(GB11901－1989)、pH采用玻璃电极法(GB6920－1986)、重金属中Cu、Zn采用火焰原子吸收分光光度法(GB/T17138－1997)，Pb、Cd采用石墨炉原子吸收分光光度法(GB/T17141－1997)。1．3研究方法通过空间分析法和相关系数法对相应的数据进行分析，其中在空间分析过程中分别对有机质的水平分布和垂直分布进行了分析，相关系数法分析相关性采用P