盧　秋，鄧渠成，盧　葦，黃　勇，鄧超冰**，王曉飛，王云龍

(1.廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西南寧　530004；2.澳大利亞昆士蘭大學(xué)地理、規(guī)劃與環(huán)境管理學(xué)院，布里斯班　4072；3.廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣西南寧　530028)

?

龍江河水體重金屬污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)*

盧秋1,3，鄧渠成2，盧葦1，黃勇3，鄧超冰1,3**，王曉飛3，王云龍3

(1.廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西南寧530004；2.澳大利亞昆士蘭大學(xué)地理、規(guī)劃與環(huán)境管理學(xué)院，布里斯班4072；3.廣西壯族自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣西南寧530028)

(1.School of Chemistry and Chemical Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi，530004，China；2.School of Geography，Planning and Environmental Management，The University of Queensland，Brisbane，QLD,4072，Australia；3.Guangxi Zhuang Autonomous Region Prefecture Environmental Monitoring Centre，Nanning，Guangxi，530028，China)

摘要：【目的】以廣西龍江河水體為研究對(duì)象，對(duì)龍江河地表水體中As、Cd、Zn、Pb、Cu等重金屬污染物含量進(jìn)行分析測(cè)定，以闡明龍江河水體重金屬污染物的分布特征和風(fēng)險(xiǎn)水平?！痉椒ā窟\(yùn)用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)龍江河水質(zhì)等級(jí)和水體中重金屬引起的健康風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)?！窘Y(jié)果】各采樣點(diǎn)的重金屬含量均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，龍江河13個(gè)采樣點(diǎn)水質(zhì)均屬重金屬未污染狀態(tài)，水質(zhì)清潔。龍江河重金屬As和Zn的健康風(fēng)險(xiǎn)值大于Cd、Pb、Cu的健康風(fēng)險(xiǎn)值，但均低于最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平5.0×10-5a-1。【結(jié)論】龍江河水體重金屬綜合污染指數(shù)與健康風(fēng)險(xiǎn)值所反映的水質(zhì)狀況規(guī)律一致，均表現(xiàn)為中下游較上游的結(jié)果要稍高一些。As是龍江河水環(huán)境產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)的主要污染物質(zhì)，應(yīng)該作為龍江河水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)對(duì)象。

關(guān)鍵詞：龍江河重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)法健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

0　引言

【研究意義】龍江發(fā)源于貴州省月亮山西南側(cè)，系柳江支流，屬珠江水系，是西南巖溶區(qū)較典型的喀斯特水文盆地，是一個(gè)具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要河流，也是河池、柳州以及下游地區(qū)主要的生產(chǎn)生活用水水源。近年來(lái)，隨著工業(yè)化的發(fā)展，龍江河接納大量的工業(yè)生產(chǎn)廢水和城鎮(zhèn)生活污水。進(jìn)入水環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)，尤其是水體中的重金屬，對(duì)水生生物產(chǎn)生很大危害，同時(shí)還會(huì)通過(guò)皮膚接觸、飲用水、食物鏈傳遞等途徑直接或間接地影響人類的健康。如砷有致癌作用；鎘可引起泌尿系統(tǒng)的功能變化，也是痛痛病的致病因；鉛能導(dǎo)致貧血癥、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷。因此，研究水體中重金屬的污染情況及潛在風(fēng)險(xiǎn)，為環(huán)境監(jiān)管部門提供技術(shù)支持，對(duì)人們的用水安全和健康具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，國(guó)內(nèi)外研究人員運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方法對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。如者萌等[1]運(yùn)用單因子污染評(píng)價(jià)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對(duì)西藏羊卓雍錯(cuò)流域水體水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。呂曉磊等[2]運(yùn)用模糊物元模型對(duì)扎龍濕地水體中重金屬污染進(jìn)行評(píng)估，其評(píng)價(jià)結(jié)果客觀地反映該地區(qū)重金屬綜合污染現(xiàn)狀。申劍等[3]根據(jù)傳統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)分析原理，采用“中心化”的灰色關(guān)聯(lián)無(wú)量綱化處理方法，對(duì)丹江口流域2012年河流中11個(gè)典型斷面水體污染因子進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明評(píng)價(jià)水域的水質(zhì)滿足國(guó)家南水北調(diào)水源地水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。龐振凌等[4]運(yùn)用層次分析法對(duì)南水北調(diào)中線水源區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其所得結(jié)果與實(shí)際基本相符，并認(rèn)為該方法值得推廣應(yīng)用。楊松芹等[5]運(yùn)用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)鄭州市主要生活飲用水源地富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警，其預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值擬合度較好。楊柳等[6]對(duì)北京市溫榆河水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，結(jié)果表明主要污染物水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法更適合對(duì)水質(zhì)較差的河流進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，能夠定量體現(xiàn)河流水質(zhì)差異性。胡英等[7]運(yùn)用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法對(duì)桂林毛村地下河水質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，認(rèn)為Cd是主要的風(fēng)險(xiǎn)污染物?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，對(duì)龍江的研究報(bào)道主要集中在底棲硅藻群落、水資源潛力、鎘污染研究、浮游植物群落及富營(yíng)養(yǎng)化、突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警、水質(zhì)氮磷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面[8-13]，對(duì)整個(gè)龍江河水環(huán)境的重金屬污染研究較少，對(duì)重金屬污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)更是鮮見(jiàn)。2012年發(fā)生的龍江河鎘污染事件，引發(fā)人們對(duì)水體中重金屬污染情況的極大關(guān)注，因此本研究就龍江河水體中重金屬的污染狀況進(jìn)行研究，并對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】對(duì)龍江河流表層水中As、Cd、Zn、Pb、Cu等重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，運(yùn)用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)龍江河水質(zhì)等級(jí)和水體中重金屬引起的健康風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為該河流水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考依據(jù)。

1　材料和方法

1.1采樣點(diǎn)設(shè)置

根據(jù)人口分布情況、干支流分布、污染物排放口位置等因素，于2014年7月沿龍江河河流流向設(shè)置13個(gè)采樣點(diǎn)作為調(diào)查斷面(圖1)，分別為拔貢(六甲上游，D1)、六甲壩中(六甲上游，D2)、六甲壩首(D3)、三江口(龍江與大環(huán)江匯合口下游，D4)、拉浪壩首(D5)、小環(huán)江匯入龍江下游500 m(懷遠(yuǎn)，D6)、葉茂壩首(D7)、洛東壩首1(D8)、洛東壩首2(D9)、洛東壩中(D10)、楊民(D11)、糯米灘水電站壩(D12)、北浩(D13)。

圖1龍江河采樣點(diǎn)位

Fig.1Sampling site of Longjiang River

1.2樣品采集與分析

水樣采集：首先將有機(jī)玻璃深水采樣器用采樣點(diǎn)位的水樣潤(rùn)洗3次，然后垂直放入河流水面下0.5 m處，待采樣器充滿后提出水面；將采樣器中的水樣分裝于清洗干凈的聚四氟乙烯塑料瓶中，并立即加入數(shù)滴濃硝酸將水樣的pH值調(diào)至2以下，按照《水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)的要求密封保存，妥善帶回實(shí)驗(yàn)室后置于4℃冰箱中保存。

樣品分析：配制As、Cd、Zn、Pb、Cu等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合溶液，取濃度梯度為1 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、50 μg/L、100 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合溶液，采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀Agilent7700E ICP-MS進(jìn)行分析測(cè)定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。每個(gè)水樣分別經(jīng)過(guò)0.45 μm濾膜過(guò)濾后上機(jī)分析，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線強(qiáng)度和濃度間的關(guān)系計(jì)算出各元素的質(zhì)量濃度。

在測(cè)定過(guò)程中，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，回收率為97%～101%。為保證分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，在測(cè)定樣品過(guò)程中，每測(cè)定10個(gè)樣品，插入測(cè)試1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品。

1.3水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

1.3.1單因子評(píng)價(jià)法

通過(guò)單因子評(píng)價(jià)[14]，可以確定主要的重金屬污染物及其危害程度。一般以污染指數(shù)來(lái)表示，即重金屬含量實(shí)測(cè)值和對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值的比值：

(1)

式中，Pi為i重金屬元素的污染指數(shù)；Ci為i重金屬元素含量實(shí)測(cè)值；Si為i重金屬元素在地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。

1.3.2內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法

內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法具備數(shù)學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)潔明了的優(yōu)點(diǎn)[15]，是以單因子評(píng)價(jià)法為基礎(chǔ)，兼顧極值并突出考慮污染程度最大的因子，對(duì)水體中的各種指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的方法[16]。其計(jì)算公式為

(2)

(3)

(4)

選取As、Cd、Cu、Zn、Pb等5種重金屬元素作為龍江河水質(zhì)污染程度的評(píng)價(jià)因子，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中這5種元素的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值作為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算各類水標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的內(nèi)梅羅指數(shù)(表1)。將內(nèi)梅羅綜合指數(shù)與各類水的污染類型相比較，可確定水質(zhì)污染等級(jí)。

1.4水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

目前國(guó)內(nèi)外常用美國(guó)環(huán)保局推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型來(lái)評(píng)價(jià)水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)[17]。水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[18]主要是針對(duì)水環(huán)境中對(duì)人體有害的物質(zhì)，包括化學(xué)致癌污染物和非致癌污染物[19]。

通過(guò)飲用水途徑攝入的化學(xué)致癌污染物健康危害模型：

Rc=[1-exp(-Dm·qc)]/ED，

(5)

式(5)中，Rc為化學(xué)致癌物質(zhì)c經(jīng)飲用水途徑攝入的人均年致癌風(fēng)險(xiǎn)，a-1；Dm為化學(xué)致癌物質(zhì)c經(jīng)飲用水途徑攝入的單位體重日均暴露劑量，mg/(kg·d)；qc為化學(xué)致癌物質(zhì)c經(jīng)飲用水途徑攝入的致癌強(qiáng)度系數(shù)，kg·d/mg；ED為人均壽命(2010年公布的廣西人均壽命為70)，a。

通過(guò)飲用水途徑攝入的非致癌污染物健康危害模型：

Rn=(Dm/RFDn)·10-6/ ED，

(6)

式(6)中，Rn為非致癌物質(zhì)n經(jīng)飲用水途徑攝入的人均年致癌風(fēng)險(xiǎn)，a-1；RFDn為非致癌物質(zhì)n經(jīng)飲用水途徑攝入的單位體重日均暴露劑量，mg/(kg·d)。

飲用水途徑攝入的單位體重日均暴露劑量Dm按下式計(jì)算：

Dm=Q·Cm/W，

(7)

式(7)中，Q為成年人日均飲水量(建議值為2.2)，L；Cm為化學(xué)致癌物或非致癌物實(shí)際濃度，mg/L；W為人均體重(建議值為70)[18]，kg。

表1內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評(píng)價(jià)表

Table 1Nemero index level

水質(zhì)等級(jí)和類別Waterqualityclassificationandgrades清潔(Ⅰ)Clean輕污染(Ⅱ)Slightpollution污染(Ⅲ)Pollution中污染(Ⅳ)Moderatelypollution重污染(Ⅴ)Seriouspollution內(nèi)梅羅綜合指數(shù)P綜NemeroindexlevelP綜<0.740.74≤P綜<0.920.92≤P綜<11≤P綜<1.73≥1.73

根據(jù)國(guó)家癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)和世界衛(wèi)生組織(WHO)編制的分類系統(tǒng)，As、Cd屬于化學(xué)致癌物，致癌強(qiáng)度系數(shù)分別為15和6.1；Zn、Pb和Cu屬于非致癌物，致癌強(qiáng)度系數(shù)分別為3×10-1，1.4×10-3和5×10-3。

2　結(jié)果與分析

2.1不同采樣點(diǎn)的重金屬含量分布

從表2中可以看出，龍江河表層水中各采樣點(diǎn)Cd、As、Pb、Cu、Zn等5種元素的濃度均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2龍江河表層水中各采樣點(diǎn)重金屬的濃度(μg/L)

Table 2The concentrations of heavy metals in the surface water of the Longjiang River(μg/L)

采樣點(diǎn)SamplingsiteCdAsPbCuZnD1ND0.70NDNDNDD2ND0.83NDNDNDD3ND0.91ND0.664.1D40.121.660.82ND11.2D5ND1.75NDNDNDD6ND0.81NDNDNDD70.121.59NDND75.6D8ND1.47NDNDNDD9ND1.56NDNDNDD10ND1.59NDNDNDD11ND1.57NDNDNDD12ND1.52NDND3.2D13ND2.80.80.48.56平均值MeanvaluesND1.440.12ND7.90標(biāo)準(zhǔn)限值(Ⅱ類)Standardlimitedvalues(gradeⅡ)5501010001000

注：ND表示未檢出；各重金屬檢出限,Cd 0.06 μg/L、As 0.09 μg/L、Pb 0.07 μg/L、Cu 0.09 μg/L、Zn 0.8 μg/L

Note：ND indicates that not detected；Detection limit of each heavy metal,Cd 0.06 μg/L、As 0.09 μg/L、Pb 0.07 μg/L、Cu 0.09 μg/L、Zn 0.8 μg/L

從表3結(jié)果可以看出，龍江河水體中的重金屬含量之間存在一定的相關(guān)性。其中Zn和Cd在0.01水平上具有顯著的相關(guān)性，Pb和As在0.05水平上具有顯著相關(guān)性。由此推斷Zn和Cd、Pb和As分別具有相似的污染來(lái)源。

從圖2各個(gè)采樣點(diǎn)重金屬濃度分布情況來(lái)看，D3、D4、D5、D7、D13這5個(gè)點(diǎn)位的重金屬濃度均呈現(xiàn)不同程度的升高趨勢(shì)。這些采樣斷面上游分布著礦山開(kāi)采、冶煉廠、化工廠等企業(yè)，可能是由于生產(chǎn)廢水的匯入影響水體中重金屬的含量，這與相關(guān)性分析中Zn和Cd、Pb和As的同源性分析一致。雖然目前龍江河的水質(zhì)狀況符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管這些點(diǎn)位上游企業(yè)外排廢水的情況。

表3水中重金屬的相關(guān)性分析

Table 3The correlation analysis of heavy metals in water

CdAsPbCuZnCd1As0.1461Pb0.4170.625*1Cu-0.1750.1220.2351Zn0.760**0.1660.038-0.0501

注：**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

Note：** indicates a significant correlation at the 0.01 level (bilateral)，* indicates a significant correlation at the 0.05 level (bilateral)

圖2龍江河水體中重金屬濃度分布

Fig.2Concentration distribution of heavy metals in the water of Longjiang River

2.2不同采樣點(diǎn)重金屬污染評(píng)價(jià)

從表4可以看出，無(wú)論單個(gè)重金屬元素的污染指數(shù)Pi還是多元素綜合污染指數(shù)P綜，均小于0.74，龍江河13個(gè)采樣點(diǎn)水質(zhì)均屬重金屬未污染狀態(tài)，水質(zhì)清潔。

2.3不同采樣點(diǎn)重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型、致癌強(qiáng)度系數(shù)和龍江河水體中重金屬的測(cè)定濃度，可計(jì)算出龍江河水體中各個(gè)采樣點(diǎn)重金屬通過(guò)飲水途徑所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)，測(cè)定濃度低于方法檢出限時(shí)，按檢出限的一半進(jìn)行計(jì)算。從表5可看出，所測(cè)重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)锳s>Zn>Cd>Cu>Pb。

由致癌物通過(guò)飲水途徑所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)值以As最大，為4.71×10-6～1.88×10-5a-1；Cd次之，為8.22×10-8～3.29×10-7a-1。所有采樣點(diǎn)的健康風(fēng)險(xiǎn)值均低于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平5.0×10-5a-1，但As在D4、D5、D7、D9、D10、D11、D12、D13等采樣點(diǎn)處所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)值超過(guò)荷蘭建設(shè)和環(huán)境部、瑞典環(huán)保局推薦的最大可接受水平1.0 × 10-5a-1。由此可見(jiàn)，As是龍江河水環(huán)境產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)的主要污染物質(zhì)，應(yīng)該作為龍江河水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)對(duì)象。

表4龍江河水體重金屬污染指數(shù)及水質(zhì)等級(jí)

Table 4Heavy metal pollution index and the level of water quality

采樣點(diǎn)Samplingsite單因子污染指數(shù)PiSinglefactorpollutionindexCdAsPbCuZn綜合指數(shù)P綜Compositeindex水質(zhì)等級(jí)ThelevelofwaterqualityD10.0120.0140.00140.000090.00080.011清潔CleanD20.0120.0170.00140.000090.00080.013清潔CleanD30.0120.0180.00140.000660.00410.014清潔CleanD40.0240.0330.01640.000090.01120.026清潔CleanD50.0120.0350.00140.000090.00080.026清潔CleanD60.0120.0160.00140.000090.00080.012清潔CleanD70.0240.0320.00140.000090.07560.029清潔CleanD80.0120.0290.00140.000090.00080.021清潔CleanD90.0120.0310.00140.000090.00080.023清潔CleanD100.0120.0320.00140.000090.00080.024清潔CleanD110.0120.0310.00140.000090.00080.023清潔CleanD120.0120.0300.00140.000090.00320.022清潔CleanD130.0120.0560.01600.000400.00860.042清潔Clean

表5致癌物和非致癌物健康風(fēng)險(xiǎn)值

Table 5The health risk values of carcinogens and non carcinogens

采樣點(diǎn)SamplingsiteCdAsPbCuZn總計(jì)SummationD18.22×10-84.71×10-62.20×10-111.01×10-105.39×10-84.85×10-6D28.22×10-85.59×10-62.20×10-111.01×10-105.39×10-85.73×10-6D38.22×10-86.13×10-62.20×10-111.48×10-95.52×10-76.77×10-6D43.29×10-71.12×10-55.15×10-101.01×10-101.51×10-61.30×10-5D58.22×10-81.18×10-52.20×10-111.01×10-105.39×10-81.19×10-5D68.22×10-85.45×10-62.20×10-111.01×10-105.39×10-85.59×10-6D73.29×10-71.07×10-52.20×10-111.01×10-101.02×10-52.12×10-5D88.22×10-89.90×10-62.20×10-111.01×10-105.39×10-81.00×10-5D98.22×10-81.05×10-52.20×10-111.01×10-105.39×10-81.06×10-5D108.22×10-81.07×10-52.20×10-111.01×10-105.39×10-81.08×10-5D118.22×10-81.06×10-52.20×10-111.01×10-105.39×10-81.07×10-5D128.22×10-81.02×10-52.20×10-111.01×10-104.31×10-71.07×10-5D138.22×10-81.88×10-55.03×10-108.98×10-101.15×10-62.00×10-5平均值Meanvalue1.20×10-79.71×10-69.69×10-112.69×10-101.10×10-61.09×10-5

從表5中還可以看出，由非致癌物Pb、Cu、Zn通過(guò)飲水途徑所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)以Zn最大，Cu次之，Pb最小。其中Cu、Pb對(duì)人體健康的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)主要集中在10-10～10-11a-1，Cu、Pb所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)不大，不會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成明顯危害。而Zn在D7采樣點(diǎn)處所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)值超過(guò)荷蘭建設(shè)和環(huán)境部、瑞典環(huán)保局推薦的最大可接受水平1.0×10-5a-1，需對(duì)D7點(diǎn)位附近的礦山開(kāi)采、冶煉等企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管，防止企業(yè)的污染廢水進(jìn)入龍江河中，產(chǎn)生更大的健康風(fēng)險(xiǎn)。

從多種重金屬元素的整體健康風(fēng)險(xiǎn)值(圖3)可看出，除D1、D2、D3、D6采樣點(diǎn)外，其余點(diǎn)位的整體健康風(fēng)險(xiǎn)均高于1.0×10-5a-1，說(shuō)明龍江河中下游較上游的總健康風(fēng)險(xiǎn)要高。

圖3龍江河多種重金屬元素整體健康風(fēng)險(xiǎn)值

Fig.3Overall health risk value of heavy metal elements in Longjiang River

3　結(jié)論

(1)龍江河各采樣點(diǎn)As、Cd、Zn、Pb、Cu 5種元素的濃度均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。龍江河13個(gè)采樣點(diǎn)水質(zhì)重金屬均屬未污染狀態(tài)，水質(zhì)清潔。

(2)龍江河所測(cè)重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)锳s>Zn>Cd>Cu>Pb。所有采樣點(diǎn)的健康風(fēng)險(xiǎn)值均低于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平5.0×10-5a-1。As是龍江河水環(huán)境產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)的主要污染物質(zhì)，應(yīng)該作為龍江河水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)對(duì)象。

(3)龍江河水體重金屬綜合污染指數(shù)與健康風(fēng)險(xiǎn)值所反映的水質(zhì)狀況規(guī)律一致，均表現(xiàn)為中下游較上游的結(jié)果要稍高一些。雖然目前龍江河的水質(zhì)狀況良好，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管D3、D4、D5、D7、D13 5個(gè)點(diǎn)位上游企業(yè)外排廢水情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]者萌，張雪芹，孫瑞，等.西藏羊卓雍錯(cuò)流域水體水質(zhì)評(píng)價(jià)及主要污染因子[J].湖泊科學(xué)，2016，28(2):287-294. ZHE M，ZHANG X Q，SUN R，et al.Assessment of water quality and the pollution factors of waters in YamzhogYumco Basin，Tibet[J].Journal of Lake Sciences，2016，28(2):287-294.

[2]呂曉磊，馬放，王立，等.模糊物元模型在濕地水體污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，35(7):181-185. LV X L，MA F，WANG L，et al.Application of AHP based on Fuzzy Matter Element in evaluation of water quality of Zhalong Wetland[J].Environmental Science & Technology，2012，35(7):181-185.

[3]申劍，史淑娟，周揚(yáng)，等.基于改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)分析法的丹江口流域地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2014，30(5):41-46. SHEN J，SHI S J，ZHOU Y，et al.Surface water environmental quality assessment of Danjiangkou Valley based on improved grey correlation analysis[J].Environmental Monitoring in China，2014，30(5):41-46.

[4]龐振凌，常紅軍，李玉英，等.層次分析法對(duì)南水北調(diào)中線水源區(qū)的水質(zhì)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(4):1810-1819. PANG Z L，CHANG H J，LI Y Y，et al.Analytical hierarchy process(AHP)evaluation of water quality in Danjiangkou reservoir-source of the middle line project to transfer water from south to north,China[J].China Acta Ecologica Sinica，2008，28(4):1810-1819.

[5]楊松芹，張慧珍，巴月，等.水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的建立[J].衛(wèi)生研究，2008，37(5):543-545. YANG S Q，ZHANG H Z，BA Y，et al.Establishment of the predictive model of source eutrophicationusing artificial neural network[J].Journal of Hygiene Research，2008，37(5):543-545.

[6]楊柳，宋健飛，宋波，等.主要污染物水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法在河流水質(zhì)評(píng)價(jià)的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2015，38(11):239-245. YANG L，SONG J F，SONG B，et al.Primary pollutant water quality identification index method and its application to comprehensive evaluation of river water quality[J].Environmental Science & Technology，2015，38(11):239-245.

[7]胡英，祁士華，張俊鵬，等.我國(guó)桂林毛村地下河重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境化學(xué)，2010，29(3):392-396. HU Y，QI S H，ZHANG J P，et al.Health risk assessment of heavy metals in Maocun underground river of Guilin China[J].Environmental Chemistry，2010，29(3):392-396.

[8]易燃，蔡德所，張永祥，等.龍江底棲硅藻群落特征及與環(huán)境因子的關(guān)系[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2015，38(4):40-46,78. YI R，CAI D S，ZHANG Y X，et al.Benthic diatom assemblages distribution in Longjiang River，in relation to environmental factors[J].Environmental Science & Technology，2015，38(4):40-46,78.

[9]錢小鄂，吳少斌.廣西龍江流域水環(huán)境狀況及地下水資源潛力評(píng)價(jià)[J].廣西地質(zhì)，2001，14(4):37-40,45. QIAN X E，WU S B.Water environment and potential of water resources in Longjiang River watershed of Guangxi[J].Guangxi Geology，2001，14(4):37-40,45.

[10]袁小琴，彭斌.龍江鎘污染團(tuán)遷移及柳州市供水風(fēng)險(xiǎn)控制分析[J].廣西水利水電，2014(2):86-88. YUAN X Q，PENG B.Cadmium contamination mass migration in Longjiang River and the water supply risk control analysis for Liuzhou City[J].Guangxi Water Resources & Hydropower Engineering，2014(2):86-88.

[11]夏新建，鄧渠成，韋鋒，等.龍江河春季浮游植物群落特征及其富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)[J].廣西科學(xué)，2016，23(2):150-155. XIA X J，DENG Q C，WEI F，et al.Phytoplankton community structure and eutrophication of Longjiang River in Spring[J].Guangxi Sciences，2016，23(2):150-155.

[12]李麗和，周小寧，廖平德，等.龍江河流域水環(huán)境突發(fā)事件智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建研究[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2015，27(3):32-36. LI L H，ZHOU X N，LIAO P D，et al.Study on the construction of intelligent monitoring and early warning system for water environmental emergencies in the Longjiang River Basin[J].The Administration and Technique of Environmental Monitoring，2015，27(3):32-36.

[13]趙學(xué)敏，馬千里，姚玲愛(ài)，等.龍江河水體中氮磷水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013，33(S1):233-238. ZHAO X M，MA Q L，YAO L A，et al.Water quality risk assessment based on nitrogen and phosphorus in Longjiang River[J].China Environmental Science，2013，33(S1):233-238.

[14]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):GB 3838-2002[S].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002. State Environmental Protection Administration.Environmental Quality Standards for Surface Water:GB 3838-2002[S].Beijing:China Environmental Science Press,2002.

[15]孟春芳.用內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)武陟縣境內(nèi)沁河水質(zhì)[J].河南水利與南水北調(diào)，2015(16):3-4. MENG C F.Appraising the water quality of Qin River in Wuzhi County using Nemerow index method[J].Henan Water Resources & South-to-North Water Diversion，2015(16):3-4.

[16]徐彬，林燦堯，毛新偉.內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法在太湖水質(zhì)評(píng)價(jià)中的適用性分析[J].水資源保護(hù),2014，30(2):38-40. XU B，LIN C Y，MAO X W.Analysis of applicability of Nemerow pollution index to evaluation of water quality of Taihu Lake[J].Water Resources protection,2014，30(2):38-40.

[17]秦普豐，李細(xì)紅，侯紅,等.硫酸錳化工廠遺址周圍水體重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2011，24(4):395-400. QIN P F，LI X H，HOU H,et al.Health risk of heavy metal pollution in water around an abandoned manganese sulfate chemical plant site[J].Research of Environmental Sciences，2011，24(4):395-400.

[18]李永麗，劉靜玲.灤河流域不同時(shí)空水環(huán)境重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(6):1177-1184. LI Y L，LIU J L.Health risk assessment on heavy metal pollution in the water environment of Luan River[J].Journal of Agro-Environment Science，2009，28(6):1177-1184.

[19]李濤，石磊，馬中，等.海浪河水環(huán)境重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2014，8(12):5521-5526. LI T，SHI L，MA Z，et al.Health risk assessment on heavy metal pollution in water environment of Hailang River[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2014，8(12):5521-5526.

(責(zé)任編輯：米慧芝)

Assessment on the Status and Health Risks of Heavy Metal Pollutions of Longjiang River

LU Qiu1,3，DENG Qucheng2，LU Wei1，HUANG Yong3，DENG Chaobing1,3，WANG Xiaofei3，WANG Yunlong3

Key words：Longjiang River，heavy metals，Nemero comprehensive index method，health risks

Abstract：【Objective】The purpose of this research is to investigate the quality of the water body of the Longjiang River in Guangxi.Concentrations of heavy metals As,Cd,Zn,Pb and Cu in the water surface of Longjiang River were analyzed to figure out the distribution characteristics of heavy metal pollutants in this area.【Methods】The Nemero comprehensive index method and the health risk assessment model were adopted to evaluate the grade of water quality of Longjiang River and the health risk level imposed by heavy metals in the water.【Results】The concentrations of heavy metals in each sampling point conform to grade Ⅱ according to water quality standards.The water samples collected on 13 sampling points of the Longjiang River are clean and not polluted by heavy metals.The health risk values of heavy metals As and Zn are greater than that of Cd,Pb,and Cu in the Longjiang River,but still lower than the maximum acceptable risk level of 5.0×10-5a-1.【Conclusion】The disciplinarian of the heavy metals distribution in the Longjiang River reveals that the downstream of the river possessed slightly higher values than the upstream,which is consistent per the comprehensive pollution index and the health risk value.As is the major pollutant of the health risk of Longjiang River,and it should be regarded as the key object of environmental risk management of Longjiang River.

收稿日期：2016-09-17

作者簡(jiǎn)介：盧秋(1985-)，女，在職研究生，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)。

中圖分類號(hào)：X824

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-9164(2016)05-0478-07

修回日期：2016-10-20

*廣西自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“西江流域水環(huán)境重金屬污染機(jī)制與調(diào)控”(2013GXNSFEA053001)資助。

**通信作者：鄧超冰(1962-)，男，教授級(jí)高工，主要從事環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，E-mail:dcb715@sina.com。

廣西科學(xué)Guangxi Sciences 2016,23(5):478～484

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-11-21【DOI】10.13656/j.cnki.gxkx.20161121.009

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先數(shù)字出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1206.G3.20161121.1520.018.html