黄石市青山湖底泥重金属污染评价分析

第45卷第16期2014年8月人民长江YangtzeRiverVo1．45，No．16Aug．，2014文章编号：1001—4179(2014)16—0022—04黄石市青山湖底泥重金属污染评价分析年夫喜，陈会，黎南关，孙国荣(湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064)摘要：为了解黄石市青山湖底泥中重金属含量、污染程度以及各种污染物的浓度分布规律，对青山湖2，3，4号湖底泥中8种重金属元素(Cu、Ph、cd、zn、Cr、Ni、As、Hg)进行了实地采样和分析研究。参照国家土壤环境质量标准，利用单项污染指数评价法和内梅罗综合污染指数法对底泥中的重金属污染程度进行了评价，并分别对表层和深层底泥中的重金属污染物浓度分布规律进行了分析比较。结果表明，青山湖底泥中主要的重金属污染物是Cd和As，其次是Cu、Zn、Hg、Ni、Cr、Pb，且深层底泥受重金属污染程度明显小于表层底泥。关键词：底泥；重金属；污染评价；浓度分布；青山湖；湖北黄石中图法分类号：X52文献标志码：A青山湖位于湖北黄石市，湖区自西向东依次分为1，2，3，4号湖，水域面积为0．52km，具有城市防洪和生态调节的重要作用。湖水通过4号湖青山湖排涝泵站与长江相连。青山湖以生态调节和城市景观为主要功能，自20世纪80年代以来，随着黄石市工业化进程的加快，湖周边的排污加剧，湖水质逐渐恶化为V类或劣V类。作为湖泊生态系统的重要组成部分，底泥与湖泊水质状况密切相关。工业排放的重金属元素在湖泊中的沉积作用使底泥成为重金属污染物的主要蓄积场所。通过水土界面不断的物质交换，重金属污染物又会释放到水体中造成对水体的二次污染。因此，弄清底泥的污染机理对湖泊生态环境的修复具有重要意义。本研究对青山湖底泥采样监测结果进行评价和分析，对青山湖2，3，4号湖底泥中的8种重金属元素，分别采用单项污染指数评价法和内梅罗综合污染指数评价法进行评价，并分析底泥中重金属污染物的浓度分布规律，为青山湖湖泊水质治理和底泥清污提供一定的基础支持。1湖泊底泥重金属含量分析本次研究主要收集了青山湖2，3，4号湖的底泥重金属含量资料，包括湖泊底泥表层(0～20cm)和深层(2O～40cm)中的重金属含量。表1青山湖底泥分层重金属含量ms／kg湖泊分层cuPbCdZnCrNiAsHg2号湖表层l76．53134．575．20233．04l85．4234．69l76．140．753号湖4号湖平均从表1可以看出，青山湖4号湖底泥中Cu、Pb、Zn的含量最高，分别是237．31，181．29，301．90mg／kg；2号湖Cr、As、Hg含量最高，分别是185．42，176．14，0．75mg／kg；3号湖cd、Ni含量最高。从总体来说，青山湖底泥cu、Pb、zn、cr、As的含量较高，cd、Ni、Hg的含量则较少。同时可以明显看出，深层底泥中重金属含量明显低于表层底泥，如深层底泥中As元素含量是表层底泥的40％～50％，深层底泥中Hg元素含量微乎其微。可见，表层底泥是重金属污染物的主要蓄积场所。然而，因各种重金属元素在生物体内的需求量和毒性是不同的，绝对含量多少并不代表其对水体造成收稿日期：2014—07—10基金项目：水利部科技推广项目(TG1316)；湖北省水利重点科研课题(HBSLKY201403)2014—07—10作者简介：年夫喜，男，工程师，硕士，主要从事水工建筑物方面的设计工作。E—mail：253588668@qq．com∞卯∞B000O000粥掘控∞H””弘加ⅢⅢ∞加叭5O，8l』，43加嬲如”墟弼：2卯弘163，O3毗瑚¨鲫Ⅲ㈨Ⅲn卯蚰蚍⋯拼层层层层层层层深表深表深表深第l6期年夫喜，等：黄石市青山湖底泥重金属污染评价分析23污染程度大小，因此衡量各种重金属在底泥中是否超标的标准值也有很大差别。本次研究以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和农用污泥控制标准(GB4284—84)(pH≥6．5)作为参照(见表2)。青山湖底泥重金属含量取2，3，4号湖的平均值。图1为重金属元素的超标情况。表2底泥中重金属含量参照标准mg／kg标准分类CuebCdZnCrNiAsHgI级标准35350．21009040150．1511级标准1003000．325030050250．5Ⅲ级标准4004001500400200301．5农用污泥控制标准50010002O100010002007515．0．龋i城怖桂一II级标准：‘一．图．⋯⋯．图CuPbCdZnCrNiAsHg重金属元素图1青山湖表层底泥重金属相对国家土壤质量标准超标率从图1可以看出，除Ni外，其他7种重金属元素全部超过I级标准，其中cd超标高达30倍，As、Cu、Pb、Hg、Zn分别高达9．6，5．2，3．7，2．6，1．7倍；超过Ⅱ级标准