济源石河底泥重金属生态风险评价及无害化研究

济源石河底泥重金属生态风险评价及无害化研究李真理，曹柳，焦玉字(济源市环境科学研究所，河南济源459000)摘要:对济源石河底泥进行了重金属潜在生态风险评估，发现石河底泥存在严重的重金属污染。通过对不同重金属元素的单一金属潜在生态风险因子指数进行分析，可以看出石河底泥中产生生态危害的主要重金属为Cd和Hg，其次为As和Pb。为了实现危害物资源化，采用截流分段和化学固化的方法对河流底泥进行无害化处理，处理后的底泥醋酸浸出液中重金属含量明显降低，无害化处理工艺效果显著。关键词:石河底泥;重金属;潜在生态风险;无害化处理中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000－4602(2015)13－0064－04EcologicalＲiskAssessmentandHarmlessnessＲesearchofHeavyMetalsinSedimentfromStoneＲiverinJiyuanCityLIZhen-li，CAOLiu，JIAOYu-zi(JiyuanMunicipalＲesearchInstituteofEnvironmentalScience，Jiyuan459000，China)Abstract:ThepotentialecologicalriskofheavymetalsinsedimentfromStoneＲiverinJiyuanCit-ywasassessedbysinglepotentialecologicalriskindex．TheresultsshowedthatthepotentialecologicalrisksmainlyoriginatedfromCdandHg，andfollowedbyAsandPb，indicatingseverecontaminationofheavymetalsinStoneＲiver．Themethodsofclosuresegmentandchemicalcuringwereusedtorealizetheharmlesstreatmentofthesediment．Theconcentrationsofheavymetalsinaceticacidleachingsolu-tionofthetreatedsedimentweresignificantlyreduced．Keywords:sedimentfromStoneＲiver;heavymetals;potentialecologicalrisk;harmlesstreatment河流底泥在水环境中发挥着重要作用，进入水体中的污染物经过沉积、吸附等作用最终大部分转移至底泥中，使其中重金属含量往往比水中高出许多倍，有的甚至可以达到几个数量级［1～4］。由于这些污染物具有稳定难降解的特点，当河流水环境发生改变时，底泥中的污染物又重新释放到河流水体中造成二次污染。此外，底泥中的污染物可以直接或间接地对水体中的微生物、底栖动物和水生植物产生毒害作用，进而通过生物富集、食物链放大等过程危害人类健康。济源市石河位于河南省豫光金铅冶炼厂周边，河道全长为18．5km，流域面积为92km2，常年平均流量为0．3m3/s。石河上游流经一个产业集聚区，沿岸有耐火、水泥、有色金属冶炼等众多企业，在企业(尤其是有色金属冶炼企业)快速发展的同时，将含有重金属的各种污染物排放入石河中，最终造成石河水体及其下游干流蟒河和黄河的水环境日益恶化。笔者应用Hakanson潜在生态危害系数法对当地河流底泥中铅、汞、镉、砷、铬、铜和锌8种重金属的潜在生态风险进行了评价，反映重工业对河流污染的影响［5，6］;采用截流分段—固化稳定化处理工艺实现河道底泥重金属污染无害化处理的目的，从·46·第31卷第13期2015年7月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．31No．13Jul．2015而保障河流的正常功能，为北方乃至全国范围内相同污染类型、相同地质构造的河流底泥污染处置提供了技术支撑。1材料与方法1.1样品采集从河段纳污情况、污染深度、河道治理工程实际需求等因素综合考虑，按照国家环保总局编写的《水和废水监测分析方法》(第4版)的规范要求，在石河豫光金铅下游至亚桥段共设置了6个监测断面，豫光金铅上游设置2个参照断面。监测断面布局如图1所示。采集后的样品密封在聚乙烯塑料袋中，贴上标签后运输至实验室进行分析。图1石河监控断面布局Fig．1MonitoringsectionlayoutofStoneＲiver1.2样品处理底泥中不同重金属元素的消解方法分别参照国标法进行。消解之后，Cd采用石墨炉原子吸收法测定，As采用原子荧光法测定，Pb采用火焰原子吸收法测定，Hg采用冷原子吸收法测定，Cu、Zn和Cr采用电感耦合等离子体发射光谱