中国湖泊底泥的重金属污染评价研究

土壤(Soils),2006,38(4):366~373中国湖泊底泥的重金属污染评价研究①滑丽萍，华珞*，高娟，张振贤，尹逊霄，朱风云，王学东（首都师范大学资源环境与GIS北京市重点实验室，北京100037）摘要：本文根据相关研究，搜集了中国不同区域湖泊底泥重金属含量及其某些湖泊底泥中重金属含量背景值，对数据进行处理和分析，统计了中国湖泊底泥中重金属含量的范围，分析了不同湖泊底泥重金属的浓度情况，对几个重点湖泊底泥重金属污染程度进行了评价，提出了防治湖泊底泥重金属污染的措施。关键词：湖泊底泥；重金属；污染评价；中国中图分类号：X524；X82湖泊是重要的多功能地表水资源，具有灌溉、防洪、航运、养殖等功能，对调节气候、维持生态平衡有着重要的生态功能[1]。底泥作为湖泊生态环境的重要组成部分，在湖泊水体环境中具有特殊的重要性。一方面，底泥可以吸附水体中的污染物，降低水质污染程度，一旦条件发生变化，污染物会重新释放出来，影响上覆水体的水质；另一方面，底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中的污染物质可直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类[2-3]。随着工业经济的不断发展，湖泊底泥的污染已严重妨碍了湖泊功能的正常发挥，因此，弄清底泥污染机理对恢复湖泊生态环境有重要意义。重金属污染问题是我国水环境研究人员最早关注的重要问题之一，由于底泥在水环境中的重要作用，多数学者在研究水相中的重金属污染状况时，同时也会对水体底泥的重金属污染状况进行同步采样分析。20世纪80年代以来，广大学者对我国不同地理区域的湖泊底泥重金属污染状况进行了较广泛的研究，研究所涉及的重金属元素包括Fe、Mn、Hg、Cd、Zn、Cu、Cr、As、Ni、Se、Co、Ni等，积累了丰富的数据[4]。但是，以前的研究主要是针对某一具体区域的某一具体湖泊而进行底泥重金属污染的实验研究，到目前为止，对我国不同区域的众多湖泊底泥的重金属含量及污染情况从整体上进行比较和分析的相关资料还比较少。本文通过对不同区域湖泊重金属元素（主要为Cu、Cd、Pb、Zn、Hg、As、Ni、Cr8种重金属）含量及背景值数据的搜集和处理加工，对我国湖泊底泥中重金属污染情况进行了比较和分析，并对重点湖泊底泥重金属污染程度作出了评价。1中国湖泊底泥重金属含量分析1.1中国湖泊底泥重金属含量本研究主要搜集了贵州红枫湖、云南洱海、滇池的内草海和外草海、江西鄱阳湖、浙江西湖、湖北东湖、江苏阳澄湖、江苏太湖、江苏梅梁湖、上海淀山湖、安徽巢湖、南京玄武湖、山东荣城月湖、山东南四湖、河北白洋淀、北京未明湖、北京昆明湖、长春南四湖、吉林长白湖、吉林松花湖、黑龙江镜泊湖21个湖泊的资料。图1为所研究湖泊的区域分布图。这些湖泊主要分布在东部和南部沿海地区。表1是中国主要湖泊底泥中重金属含量的平均值，从平均值分析，可以看出，滇池中Cu、Zn、Pb、Cd和Ni的浓度在这些湖泊中是最高的，分别为：920,2208,647,164.8和466mg/kg,底泥中Cr的最高浓度出现在洱海，为130mg/kg，Hg的最高浓度出现在松花江，为2.10mg/kg，As的最高浓度出现在太湖，为21.4mg/kg。Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Hg、Ni和As的最低浓度分别出现在北京未名湖12.0mg/kg、山东月湖17.3mg/kg、吉林长白湖35.7mg/kg、山东月湖6.7mg/kg、山东月湖0.15mg/kg、江西鄱阳湖0.03mg/kg、吉林长白湖20.0mg/kg、黑①基金项目：首都师范大学资源环境与GIS北京市重点实验室项目资助。*通讯作者作者简介：滑丽萍（1979─），女，河北人，硕士研究生，主要从事生态环境与调控机制─湖泊底泥污染治理研究，E-mail:yuguang1024@163.com第4期滑丽萍等：中国湖泊底泥的重金属污染评价研究367龙江镜泊湖7.3mg/kg。由此可以看出，滇池、太湖、松花湖底泥重金属含量较高，污染较严重，而月湖、长白湖、镜泊湖和鄱阳湖底泥某种重金属含量较低，尤其是月湖，3种重金属元素浓度均为最低值。对所研究湖泊不同采样点底泥重金属浓度数据进行处理，得出中国湖泊底泥重金属含量范围列于表2。研究表明，中国湖泊底泥中重金属含量变化较大，一方面是不同重金属元素的浓度有很大差异，底泥中浓度最大值为重金属Zn，其最高浓度2208mg/kg；浓度最低的Hg，其最小浓度为0.01mg/kg，两者差值高达2000mg/kg之多。另一方面，同一种重金属在不同湖泊底泥中的差值也很大：差值最大的重金属为Zn，其浓度最大值与最小值相差2206.4mg/kg；相差倍数最多的是Hg的浓度，最大值是最小值的4609倍。可见，由于湖泊所在区域不同决定了湖泊及其周围的自然