王丹+高良敏

【摘 要】 顧橋塌陷區(qū)是淮南幾個大型采煤塌陷區(qū)中一個比較典型的塌陷區(qū)域。本文用火焰原子吸收分光光度法就對顧橋塌陷區(qū)做了塌陷水體和沉積物的總量分析并用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行評價。評價結(jié)果看出，顧橋重金屬的危害程度為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Mn>Fe。

【關(guān)鍵詞】 塌陷區(qū) 重金屬 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

沉積物是以礦物顆粒為骨架的一種絮狀聚集體，沉積物中的腐殖酸，無機自然膠體顆粒，有機質(zhì)、以及金屬氧化物等都附著在礦物顆粒上。對于水環(huán)境中常見的重金屬有銅，鋅，鉻，鎘，鉛，鐵，砷，硒，鈷，鎳，錳，汞，錫等，含有這些重金屬的污染物在水體中不可能被微生物降解，相反卻能通過沉淀一溶解、氧化還原、配合作用、膠體形成、吸附一解吸等一系列物理化學(xué)作用和生物化學(xué)作用而發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，最終通過生物積蓄，生物放大作用，轉(zhuǎn)移到種植物以及微生物體內(nèi)，對環(huán)境造成潛在危害。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況和樣品采集

顧橋煤礦建設(shè)規(guī)模為1000萬噸，是亞洲井工開采規(guī)模最大的礦井。塌陷區(qū)水域面積約為10km2，平均塌陷水深為4.0m，礦區(qū)內(nèi)的道路將整個塌陷水域分割為四個部分。目前塌陷區(qū)水體主要用于漁業(yè)養(yǎng)殖，農(nóng)田灌溉，周圍有煤矸石堆積。

2013年5月在顧橋塌陷區(qū)水域進行沉積物的采集，設(shè)置12個具有代表性的采樣點。采集的每個樣品放入對應(yīng)的標好樣點號的塑封袋中，帶回實驗室待分析。

1.2 研究方法

將采集的各采樣點處的沉積物樣品進行風(fēng)干、研磨、過篩后，稱取適量，進行消解預(yù)處理，再用原子吸收分光光度法對樣品中Fe、Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb重金屬元素進行分析測定。最后用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對顧橋塌陷區(qū)沉積物中的重金屬污染情況進行評價。

1.3 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

根據(jù)重金屬性質(zhì)及其在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化沉積等行為的特點，從沉積學(xué)的角度Hakanson[1]提出了潛在生態(tài)危害指數(shù)法。該方法的計算公式如下：

式中：CDi—樣品實測濃度；CRi—沉積物樣品背景值；Eri—單一金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)；Tri—金屬生物毒性響應(yīng)因子[2]；RI—多金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。表1為潛在生態(tài)危害指數(shù)風(fēng)險程度劃分表。

2 評價結(jié)果

顧橋塌陷區(qū)沉積物中重金屬的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值分析（如表2）。其中Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb元素的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍分別為0.5～1.8、1.4～4.8、704.9～3303.4、4.6～33.4、12.5～38.6、6.8～25.2。顧橋礦區(qū)Cd元素的潛在生態(tài)危害指數(shù)最大的達到了3303.4，是極強生態(tài)危害級別的十倍，對水生態(tài)環(huán)境的危害不可估量。Ni和Cu元素分別在1、15采樣點處表現(xiàn)出中等生態(tài)危害。其他三種重金屬的單因子潛在生態(tài)風(fēng)險程度存在輕微生態(tài)危害，可忽略生態(tài)污染問題；綜合因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍為725.8～3356.9，跨度很大，主要是Cd元素的強生態(tài)危害影響的。

3 結(jié)語

本文對顧橋塌陷區(qū)水域沉積物重金屬用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行了評價。從評價結(jié)果看出，F(xiàn)e與Mn元素在水環(huán)境中比較穩(wěn)定，基本不造成水環(huán)境污染，可能是由于這兩種元素常以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的形式存在水環(huán)境中造成的。Cd污染是顧橋塌陷區(qū)沉積物中造成環(huán)境危害最嚴重、來源最復(fù)雜、最容易與沉積物發(fā)生吸附并富集的元素。Cu、Pb、Ni、Zn四種元素評價的結(jié)果為無污染或輕度污染。潛在生態(tài)危害指數(shù)法偏向于重金屬對生物的毒理性以及生態(tài)效應(yīng)。如果能對這種評價方法根據(jù)實際情況作出進一步的修正，評價結(jié)果的有效性和準確度上將更有說服力。

參考文獻：

[1]Hakanson L.An ecological risk index for aquatic pollution control-A sedimentological approach[J].Water Environ，1980，14（8）：975-1001.

[2]陳麗莎，陳志良，彭曉春.湘江流域長株潭段底泥重金屬污染評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：4603-4605.

[3]劉成，王兆印，何耘，等.環(huán)渤海灣諸河口潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].環(huán)境科學(xué)研究，2002，15（5）：33-37.

[4]孫照斌，邴海健，吳艷宏，等.太湖流域西氿湖沉積巖芯中重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險[J].湖泊科學(xué)，2009，21（4）：563-569.

【摘 要】 顧橋塌陷區(qū)是淮南幾個大型采煤塌陷區(qū)中一個比較典型的塌陷區(qū)域。本文用火焰原子吸收分光光度法就對顧橋塌陷區(qū)做了塌陷水體和沉積物的總量分析并用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行評價。評價結(jié)果看出，顧橋重金屬的危害程度為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Mn>Fe。

【關(guān)鍵詞】 塌陷區(qū) 重金屬 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

沉積物是以礦物顆粒為骨架的一種絮狀聚集體，沉積物中的腐殖酸，無機自然膠體顆粒，有機質(zhì)、以及金屬氧化物等都附著在礦物顆粒上。對于水環(huán)境中常見的重金屬有銅，鋅，鉻，鎘，鉛，鐵，砷，硒，鈷，鎳，錳，汞，錫等，含有這些重金屬的污染物在水體中不可能被微生物降解，相反卻能通過沉淀一溶解、氧化還原、配合作用、膠體形成、吸附一解吸等一系列物理化學(xué)作用和生物化學(xué)作用而發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，最終通過生物積蓄，生物放大作用，轉(zhuǎn)移到種植物以及微生物體內(nèi)，對環(huán)境造成潛在危害。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況和樣品采集

顧橋煤礦建設(shè)規(guī)模為1000萬噸，是亞洲井工開采規(guī)模最大的礦井。塌陷區(qū)水域面積約為10km2，平均塌陷水深為4.0m，礦區(qū)內(nèi)的道路將整個塌陷水域分割為四個部分。目前塌陷區(qū)水體主要用于漁業(yè)養(yǎng)殖，農(nóng)田灌溉，周圍有煤矸石堆積。

2013年5月在顧橋塌陷區(qū)水域進行沉積物的采集，設(shè)置12個具有代表性的采樣點。采集的每個樣品放入對應(yīng)的標好樣點號的塑封袋中，帶回實驗室待分析。

1.2 研究方法

將采集的各采樣點處的沉積物樣品進行風(fēng)干、研磨、過篩后，稱取適量，進行消解預(yù)處理，再用原子吸收分光光度法對樣品中Fe、Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb重金屬元素進行分析測定。最后用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對顧橋塌陷區(qū)沉積物中的重金屬污染情況進行評價。

1.3 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

根據(jù)重金屬性質(zhì)及其在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化沉積等行為的特點，從沉積學(xué)的角度Hakanson[1]提出了潛在生態(tài)危害指數(shù)法。該方法的計算公式如下：

式中：CDi—樣品實測濃度；CRi—沉積物樣品背景值；Eri—單一金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)；Tri—金屬生物毒性響應(yīng)因子[2]；RI—多金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。表1為潛在生態(tài)危害指數(shù)風(fēng)險程度劃分表。

2 評價結(jié)果

顧橋塌陷區(qū)沉積物中重金屬的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值分析（如表2）。其中Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb元素的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍分別為0.5～1.8、1.4～4.8、704.9～3303.4、4.6～33.4、12.5～38.6、6.8～25.2。顧橋礦區(qū)Cd元素的潛在生態(tài)危害指數(shù)最大的達到了3303.4，是極強生態(tài)危害級別的十倍，對水生態(tài)環(huán)境的危害不可估量。Ni和Cu元素分別在1、15采樣點處表現(xiàn)出中等生態(tài)危害。其他三種重金屬的單因子潛在生態(tài)風(fēng)險程度存在輕微生態(tài)危害，可忽略生態(tài)污染問題；綜合因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍為725.8～3356.9，跨度很大，主要是Cd元素的強生態(tài)危害影響的。

3 結(jié)語

本文對顧橋塌陷區(qū)水域沉積物重金屬用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行了評價。從評價結(jié)果看出，F(xiàn)e與Mn元素在水環(huán)境中比較穩(wěn)定，基本不造成水環(huán)境污染，可能是由于這兩種元素常以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的形式存在水環(huán)境中造成的。Cd污染是顧橋塌陷區(qū)沉積物中造成環(huán)境危害最嚴重、來源最復(fù)雜、最容易與沉積物發(fā)生吸附并富集的元素。Cu、Pb、Ni、Zn四種元素評價的結(jié)果為無污染或輕度污染。潛在生態(tài)危害指數(shù)法偏向于重金屬對生物的毒理性以及生態(tài)效應(yīng)。如果能對這種評價方法根據(jù)實際情況作出進一步的修正，評價結(jié)果的有效性和準確度上將更有說服力。

參考文獻：

[1]Hakanson L.An ecological risk index for aquatic pollution control-A sedimentological approach[J].Water Environ，1980，14（8）：975-1001.

[2]陳麗莎，陳志良，彭曉春.湘江流域長株潭段底泥重金屬污染評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：4603-4605.

[3]劉成，王兆印，何耘，等.環(huán)渤海灣諸河口潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].環(huán)境科學(xué)研究，2002，15（5）：33-37.

[4]孫照斌，邴海健，吳艷宏，等.太湖流域西氿湖沉積巖芯中重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險[J].湖泊科學(xué)，2009，21（4）：563-569.

【摘 要】 顧橋塌陷區(qū)是淮南幾個大型采煤塌陷區(qū)中一個比較典型的塌陷區(qū)域。本文用火焰原子吸收分光光度法就對顧橋塌陷區(qū)做了塌陷水體和沉積物的總量分析并用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行評價。評價結(jié)果看出，顧橋重金屬的危害程度為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Mn>Fe。

【關(guān)鍵詞】 塌陷區(qū) 重金屬 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

沉積物是以礦物顆粒為骨架的一種絮狀聚集體，沉積物中的腐殖酸，無機自然膠體顆粒，有機質(zhì)、以及金屬氧化物等都附著在礦物顆粒上。對于水環(huán)境中常見的重金屬有銅，鋅，鉻，鎘，鉛，鐵，砷，硒，鈷，鎳，錳，汞，錫等，含有這些重金屬的污染物在水體中不可能被微生物降解，相反卻能通過沉淀一溶解、氧化還原、配合作用、膠體形成、吸附一解吸等一系列物理化學(xué)作用和生物化學(xué)作用而發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，最終通過生物積蓄，生物放大作用，轉(zhuǎn)移到種植物以及微生物體內(nèi)，對環(huán)境造成潛在危害。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況和樣品采集

顧橋煤礦建設(shè)規(guī)模為1000萬噸，是亞洲井工開采規(guī)模最大的礦井。塌陷區(qū)水域面積約為10km2，平均塌陷水深為4.0m，礦區(qū)內(nèi)的道路將整個塌陷水域分割為四個部分。目前塌陷區(qū)水體主要用于漁業(yè)養(yǎng)殖，農(nóng)田灌溉，周圍有煤矸石堆積。

2013年5月在顧橋塌陷區(qū)水域進行沉積物的采集，設(shè)置12個具有代表性的采樣點。采集的每個樣品放入對應(yīng)的標好樣點號的塑封袋中，帶回實驗室待分析。

1.2 研究方法

將采集的各采樣點處的沉積物樣品進行風(fēng)干、研磨、過篩后，稱取適量，進行消解預(yù)處理，再用原子吸收分光光度法對樣品中Fe、Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb重金屬元素進行分析測定。最后用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對顧橋塌陷區(qū)沉積物中的重金屬污染情況進行評價。

1.3 潛在生態(tài)危害指數(shù)法

根據(jù)重金屬性質(zhì)及其在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化沉積等行為的特點，從沉積學(xué)的角度Hakanson[1]提出了潛在生態(tài)危害指數(shù)法。該方法的計算公式如下：

式中：CDi—樣品實測濃度；CRi—沉積物樣品背景值；Eri—單一金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)；Tri—金屬生物毒性響應(yīng)因子[2]；RI—多金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。表1為潛在生態(tài)危害指數(shù)風(fēng)險程度劃分表。

2 評價結(jié)果

顧橋塌陷區(qū)沉積物中重金屬的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值分析（如表2）。其中Mn、Zn、Cd、Ni、Cu、Pb元素的單一因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍分別為0.5～1.8、1.4～4.8、704.9～3303.4、4.6～33.4、12.5～38.6、6.8～25.2。顧橋礦區(qū)Cd元素的潛在生態(tài)危害指數(shù)最大的達到了3303.4，是極強生態(tài)危害級別的十倍，對水生態(tài)環(huán)境的危害不可估量。Ni和Cu元素分別在1、15采樣點處表現(xiàn)出中等生態(tài)危害。其他三種重金屬的單因子潛在生態(tài)風(fēng)險程度存在輕微生態(tài)危害，可忽略生態(tài)污染問題；綜合因子潛在生態(tài)危害指數(shù)值的變化范圍為725.8～3356.9，跨度很大，主要是Cd元素的強生態(tài)危害影響的。

3 結(jié)語

本文對顧橋塌陷區(qū)水域沉積物重金屬用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行了評價。從評價結(jié)果看出，F(xiàn)e與Mn元素在水環(huán)境中比較穩(wěn)定，基本不造成水環(huán)境污染，可能是由于這兩種元素常以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的形式存在水環(huán)境中造成的。Cd污染是顧橋塌陷區(qū)沉積物中造成環(huán)境危害最嚴重、來源最復(fù)雜、最容易與沉積物發(fā)生吸附并富集的元素。Cu、Pb、Ni、Zn四種元素評價的結(jié)果為無污染或輕度污染。潛在生態(tài)危害指數(shù)法偏向于重金屬對生物的毒理性以及生態(tài)效應(yīng)。如果能對這種評價方法根據(jù)實際情況作出進一步的修正，評價結(jié)果的有效性和準確度上將更有說服力。

參考文獻：

[1]Hakanson L.An ecological risk index for aquatic pollution control-A sedimentological approach[J].Water Environ，1980，14（8）：975-1001.

[2]陳麗莎，陳志良，彭曉春.湘江流域長株潭段底泥重金屬污染評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：4603-4605.

[3]劉成，王兆印，何耘，等.環(huán)渤海灣諸河口潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].環(huán)境科學(xué)研究，2002，15（5）：33-37.

[4]孫照斌，邴海健，吳艷宏，等.太湖流域西氿湖沉積巖芯中重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險[J].湖泊科學(xué)，2009，21（4）：563-569.