胡金妹+羅瑩華+周淑婷+劉旺軍+連智博+何志輝

摘 要：通過對(duì)北江流域韶關(guān)段底積物進(jìn)行取樣，采用原子分光光度法檢測(cè)了Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬的含量，并分析了4種重金屬空間分布的特征。運(yùn)用土壤污染累積指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對(duì)重金屬環(huán)境污染的程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，重金屬的污染程度在不同的地點(diǎn)存在明星差異，隨著土壤深度的增加重金屬含量明顯降低，具有明顯的表層富集的特點(diǎn)。研究區(qū)中，污染最嚴(yán)重的重金屬是鎘，其次是砷和鉛，三者均達(dá)到嚴(yán)重污染等級(jí)，而鉻也達(dá)到了輕度污染。因此，北江河流域韶關(guān)段河流已經(jīng)受到了嚴(yán)重的重金屬污染，環(huán)境治理刻不容緩。

關(guān)鍵詞：北江河；沉積物；重金屬污染

中圖分類號(hào) X522 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）22-86-04

沉積物是河流水環(huán)境的重要組成部分，是河流水相與固相的過渡，一直以來被認(rèn)為是河流水生生態(tài)系統(tǒng)中重金屬主要的儲(chǔ)存庫[1-2]。絕大部分的重金屬可以通過各種途徑進(jìn)入水體，在化學(xué)或者物理轉(zhuǎn)化的作用下從液相狀態(tài)進(jìn)入固相狀態(tài)[3-4]。重金屬本身具有難溶性、穩(wěn)定性、累積性等特點(diǎn)[5]，由于重金屬濃度較高，河水的搬運(yùn)、沉積作用導(dǎo)致含有重金屬的沉積物在河流中呈現(xiàn)不同的分布。因此，河流底積物對(duì)于河流中重金屬的含量、分布以及重金屬污染具有非常重要的指示作用。

北江是珠江水系三大支流之一，由出自湖南省的武水和江西省的湞水在韶關(guān)市匯合后始稱北江。北江匯合后流經(jīng)韶關(guān)市區(qū)，然后往南流，沿途經(jīng)過居民區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)。韶關(guān)市是廣東省的重工業(yè)城市，國家先后把韶關(guān)作為華南重工業(yè)基地和廣東戰(zhàn)略后方來建設(shè)，建立了一系列如韶冶、韶鋼等在內(nèi)的大型工業(yè)企業(yè)，奠定了韶關(guān)的工業(yè)地位。如今，韶關(guān)市作為廣東省重要的生態(tài)屏障，生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。本研究旨在通過對(duì)北江流域韶關(guān)段進(jìn)行河流沉積物重金屬污染的調(diào)查與評(píng)價(jià)，為北江河的治理提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 2014年3月，在北江流域韶關(guān)段一共布設(shè)了3個(gè)采樣點(diǎn)分別標(biāo)記為A、B、C進(jìn)行底積物樣品的采樣（圖1）。采樣點(diǎn)的布設(shè)主要是考慮到北江上游的武江、湞江匯合后對(duì)北江河的影響以及韶關(guān)冶煉廠排污口的污染及其對(duì)下游的影響。采用自制的采樣器采集土壤樣品，分別采取了3個(gè)采樣點(diǎn)0～30cm左右深度，分3層（第1層：0～10cm左右；第2層：10～20cm左右；第3層：20～30cm左右）共9個(gè)底積土樣樣品，然后裝入聚乙烯袋中并封口，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。

圖1 北江流域韶關(guān)段土壤采樣點(diǎn)布置

1.2 試驗(yàn)方法 本次試驗(yàn)對(duì)Cr、Pb、Cd、As 4種常見的重金屬進(jìn)行了測(cè)定。為確保測(cè)定結(jié)果具有科學(xué)性，分析過程以《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166-2004）為準(zhǔn)，土壤樣品經(jīng)過自然風(fēng)干、去異物、過篩、稱重、研磨、分樣等過程。Pb和Cd采用石墨爐原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定，總Cr采用火焰原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定，總As采用硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬含量檢測(cè)結(jié)果 研究區(qū)域內(nèi)3個(gè)采樣點(diǎn)9各樣品的Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬含量的分析結(jié)果見表1。

據(jù)圖2、圖3和圖4：總體上，從地表往下，隨著深度的增加，4種重金屬的含量逐漸遞減。說明重金屬有表層聚集的特點(diǎn)，但隨著淋濾滲透可下滲到地表以下一定的深度。在A點(diǎn)，4種重金屬含量大小依次為Cr>Pb>As>Cd；在B點(diǎn)，4種重金屬含量大小依次為As>Pb>Cr>Cd；在C點(diǎn)，4種重金屬含量大小依次為Pb>As>Cr>Cd。可見，4種重金屬中污染最嚴(yán)重的是鉛，其次是砷，再就是鉻和鎘。

另外，4種重金屬的含量在不同的采樣點(diǎn)有很大的差異。就3個(gè)采樣點(diǎn)而言，鉻的含量呈現(xiàn)出距離韶冶越遠(yuǎn)，含量增大的趨勢(shì)，在A點(diǎn)值最大；鉛卻呈現(xiàn)出距離韶冶越近，值越大的趨勢(shì)，在C點(diǎn)的值也遠(yuǎn)大與A點(diǎn)；鎘的含量沒有太大的變化，A點(diǎn)值最??；砷的含量則在B點(diǎn)達(dá)到最大值。而且在B、C 2個(gè)采樣點(diǎn)，4種重金屬的含量彼此間的差距比較大，特別是Pb和As的含量明顯大于Cr和Cd。

3 評(píng)價(jià)與討論

一般情況下，環(huán)境中的重金屬通常來源于大自然中的母巖，其含量是微量的，但受到污染后其含量迅速增加。本研究以我國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）[6]作為評(píng)價(jià)依據(jù)，主要采用土壤污染累積指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對(duì)底積物的污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià) 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般以土壤污染累積指數(shù)[7]為主，指數(shù)越小，污染越小，反之，則越大。土壤污染累積指數(shù)的計(jì)算公式為：

土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/污染物背景值

計(jì)算結(jié)果如表3。計(jì)算結(jié)果表明：在北江韶關(guān)段底積物中，重金屬污染最嚴(yán)重的是鎘，污染指數(shù)是41.06；其次是砷，污染指數(shù)為12.05。而鉛和鉻也存在較為嚴(yán)重的污染，污染指數(shù)分別為8.74和1.02。

3.3 討論

（1）從A、B、C沉積物采樣點(diǎn)看，Cr、Pb、Cd、As 4種重金屬的含量都呈現(xiàn)出隨著深度的增加，重金屬含量減少的趨勢(shì)，而且在B、C 2個(gè)采樣點(diǎn)，4種重金屬的含量彼此間的差距比較大，特別是Pb和As。導(dǎo)致這種趨勢(shì)的原因是多方面的，經(jīng)過分析主要與重金屬的滲透移動(dòng)性、密度等有關(guān)。第一，不同重金屬的滲透性、移動(dòng)性不同，一般而言，深度越深，重金屬的滲透能力、移動(dòng)性減弱，所以表層沉積物中的重金屬含量會(huì)比較大；第二，重金屬的密度大小也會(huì)影響其在沉積物中的分布，這取決于4種重金屬與沉積物中不同物質(zhì)的密度大??；第三，沉積物的顆粒大小狀況和沉積物的酸堿度也會(huì)影響重金屬的游動(dòng)和滲透。

（2）4種重金屬的含量在采樣點(diǎn)A、B和C的差異明顯，不同的重金屬呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。鉻的含量呈現(xiàn)出距離韶冶越遠(yuǎn)，含量增大的趨勢(shì)。鉻含量的多少與韶冶有著一定的關(guān)系，隨著河水的搬運(yùn)和沉積作用，依附在沉積物中的鉻隨著沉積物移動(dòng)和沉積，所以出現(xiàn)了距離韶冶越遠(yuǎn)，含量越大的現(xiàn)象；鉛呈現(xiàn)出距離韶冶越近，值越大的趨勢(shì)這可能與鉛本本身滲透和依附作用的大小有關(guān)；另外部分重金屬在A的值比較大，因?yàn)锳點(diǎn)剛好是北江河右岸拐彎附近。北江河位于北半球，由于地轉(zhuǎn)偏向力的作用，河流向左岸侵蝕，右岸沉積，所以右岸有大片的沉積物，因此右岸及A點(diǎn)所在的地方含量較高是合理的。

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點(diǎn)的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴(yán)重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進(jìn)行調(diào)研、采樣并檢測(cè)4種重金屬含量后，對(duì)其進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。采用土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標(biāo)，特別是鎘含量超標(biāo)嚴(yán)重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴(yán)重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對(duì)河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對(duì)土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時(shí)間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴(yán)重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保教育、加強(qiáng)河流污染監(jiān)測(cè)、采取有效的措施對(duì)污染進(jìn)行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴(kuò)散范圍變大，嚴(yán)重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]漆燕.向仁軍，劉湛，等.典型河流表層底泥重金屬污染現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，S2：91-95

[2]馬秀平，井維鑫，王茜，等.丹河水系表層沉積物重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（6）：1180-1186.

[3]楊歌，周躍，貝榮塔，等.滇東南礦區(qū)河流底泥重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2007，26（9）：80-82

[4]楊振，胡明安，黃松.大寶山礦區(qū)河流表層重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，2：44-48.

[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).

[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范.

（責(zé)編：張宏民）endprint

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點(diǎn)的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴(yán)重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進(jìn)行調(diào)研、采樣并檢測(cè)4種重金屬含量后，對(duì)其進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。采用土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標(biāo)，特別是鎘含量超標(biāo)嚴(yán)重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴(yán)重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對(duì)河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對(duì)土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時(shí)間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴(yán)重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保教育、加強(qiáng)河流污染監(jiān)測(cè)、采取有效的措施對(duì)污染進(jìn)行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴(kuò)散范圍變大，嚴(yán)重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

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[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).

[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范.

（責(zé)編：張宏民）endprint

（3）根據(jù)土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，同一重金屬在不同采樣點(diǎn)的污染指數(shù)存在差異，但是總體上，4種重金屬的污染指數(shù)都是偏高，可知該河流段受到了一定程度的重金屬污染，特別是鎘、砷污染嚴(yán)重，這與該地發(fā)展重金屬企業(yè)密切相關(guān)。

4 結(jié)論與建議

通過此次在北江流域韶關(guān)段進(jìn)行調(diào)研、采樣并檢測(cè)4種重金屬含量后，對(duì)其進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。采用土壤污染累積指數(shù)評(píng)價(jià)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法，都得出該流域內(nèi)鉻、鉛、鎘和砷的含量都已經(jīng)超標(biāo)，特別是鎘含量超標(biāo)嚴(yán)重，由此可以判斷該流域已經(jīng)受到了嚴(yán)重的重金屬污染。

河流底積物中重金屬含量除了來自大自然本身外，與北江流域韶關(guān)段以上的支流、流經(jīng)之地的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水排出廢水廢物有著密切關(guān)系。該流域在韶關(guān)段上游的武江與湞江流經(jīng)湖南、江西和韶關(guān)，流經(jīng)之地工業(yè)發(fā)展較好，特別是重金屬工業(yè)，例如選冶煉和采礦業(yè)等。調(diào)研河段流經(jīng)韶關(guān)頗有影響力的韶關(guān)冶煉廠，該廠的經(jīng)營對(duì)河流重金屬的含量有很大的影響，曾經(jīng)該廠有過河流重金屬鎘污染事件，雖然該廠已經(jīng)停產(chǎn)和搬遷，但是重金屬對(duì)土壤、水源等影響具有潛伏性和長效性，其傷害也是長時(shí)間的。

北江韶關(guān)段河流有較為嚴(yán)重的重金屬污染，這應(yīng)該引起相關(guān)部門和廣大民眾的關(guān)注和高度重視，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保教育、加強(qiáng)河流污染監(jiān)測(cè)、采取有效的措施對(duì)污染進(jìn)行防治，以免污染繼續(xù)加重，擴(kuò)散范圍變大，嚴(yán)重危害北江流域的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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[4]楊振，胡明安，黃松.大寶山礦區(qū)河流表層重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，2：44-48.

[5]吳文星，李開明，汪光，等.沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)方法比較——以譚江為例[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).

[7]HJ/T166-2004，中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范.

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