洪泽湖沉积物中重金属污染测定及评价.docVIP

洪泽湖沉积物中重金属污染测定及评价摘要：选取洪泽湖为研究对象,于2008年采集洪泽湖沉积物样品17个,以沉积物中6种重金属(Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Cr)的总量为主要研究内容,运用潜在生态危害指数法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价。结果表明:洪泽湖Cu、Ni、Zn、Pb、Cr污染的主要分布在东部和北部湖区,Cd污染主要在西部湖区。Pb是全湖污染最严重的重金属。Cu、Ni、Zn、Pb、Cr的潜在生态危害较小(低风险),Cd的潜在生态危害较大(高风险),总的潜在生态危害为低风险,Cd的影响最大(达到81%) 关键词：沉积物;重金属;总量;潜在生态危害指数 收稿日期：2011-11-07 基金项目：科技基础性工作专项(编号:2006FY110600)资助 作者简介：刘嘉妮（1985―），女，湖南长沙人，中南林业科技大学林学院硕士研究生 通讯作者：廖柏寒（1957―），男，湖南长沙人，教授，主要从事环境化学的教学研究工作 中图分类号：X593 文献标识码：A 文章编号：1674-9944(2011)11-0094-03 1引言 洪泽湖是中国第4大淡水湖,属于浅水湖泊,跨洪泽、淮阴、泗阳、泗洪和盱眙5县,位于北纬33°06′～33°40′,东经118°10′～118°52′，水位12.37m,长65.0km,平均宽24.26km,面积1 576.9km2,平均水深1.77m,蓄水量27.9×108m3［1］。全湖水域由成子湖湾、溧河湖湾、淮河湖湾3大湖湾组成。上游进入洪泽湖的河道集中在湖的西部,主要包括淮河、濉河、汴河、安河等。 下游出湖的主要河道在东部,主要有有淮河入江水道、苏北灌溉总渠、淮沭新河和淮河入海水道。全湖年均水温16.3℃,最高水温在9月,为28℃，最低水温在1月,为3℃ 沉积物是湖泊的重要组成部分,沉积物可以作为水环境中重金属污染程度的“指示剂”,反映湖泊演化的历史过程［2］,反映湖泊受重金属污染的状况和程度［3］。沉积物既是重金属污染物的储备库,又是对环境具有影响的潜在重金属污染源［4］。水体中的重金属随水中的颗粒物迁移、归宿并沉积于沉积物中。在适宜的条件下,毒性重金属能通过各种方式从沉积物中再次向水体中释放,形成二次污染,从而影响上覆水体的水质,进而影响到水生生物、人类健康和水体生态环境［5~7］ 目前对于重金属赋存形态的研究基本还处于描述性阶段,今后应使其定量化。对沉积物中重金属污染评价还没有一个统一的标准,还有待做更深入的工作,沉积物质量评价研究进展缓慢。缺少统一的沉积物质量基准建立方法,不同方法所制订出的沉积物质量基准值相距甚远 2材料与方法 2.1样品的采集 为研究洪泽湖沉积物中重金属的污染状况,于2008年9月,对洪泽湖全湖进行了调查采样。根据湖泊的特点布设了17个监测点位(图1)。各采样点依托GPS导航仪分别用“蚌”式采样器采集,用塑料铲取所采样品中心部分快速装入聚乙烯自封袋中,驱赶尽袋内空气后密封,放入便携保温箱中空运回实验室,于4℃下冷冻保存 图1洪泽湖采样点位 2.2样品的测定 样品于-45℃冷冻干燥机中干燥,去除植物残骸、贝壳、砾石等杂质,用玛瑙研磨器研磨并过100目尼龙筛,用于重金属总量的分析。重金属的总量分析采用HNO3-HCl-HF-HClO4 体系电热板消解法［8］,用电感耦合等离子发射光谱仪(2000DV,OPTIMA)测定Cu、Ni、Zn、Pb、Cr的含量,用电感耦合等离子质谱仪(7500a,Agilent)测定Cd的含量 实验过程中,同时做空白样、水系沉积物标准样(地球物理化学勘查研究所 GSD-4 GBW07304)、平行样的实验。通过对标准样品的分析发现,所有测定元素的误差均小于5%。所有的玻璃仪器和聚四氟乙烯坩埚在使用前都在10%的硝酸溶液中浸泡24h,然后用自来水、超纯水冲洗干净 2.3潜在生态危害指数法 运用瑞典科学家Hakanson［10］提出的潜在生态危害指数法来进行重金属生态危害评价 单个重金属的潜在生态危害指数: Eir=TirCIr。(1) 多种重金属的潜在生态危害指数: RI=∑niEir=∑niEirCir=∑niEirCn表层Cin。(2) 上述两式中,Cir为某一重金属的污染系数,Ci表层为表层沉积物重金属浓度实测值;Cin为计算所需要的参比值;Cd是多种金属污染系数之和;Tir为各重金属的毒性响应系数。本文采用江苏省土壤背景值［10］作为洪泽湖沉积物中重金属的参比值,重金属毒性响应系数的确定参照Hakanson等［11］的方法,其结果见表1 表1重金属的参比值(Cin)和毒性系数(Tin) CuNiZ