閉賢鳳
(廣東順控環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司,廣東 佛山 528399)
佛山市是我國知名的淡水養(yǎng)殖基地。近年來,隨著《尋味順德》《鰻魚的故事》等節(jié)目火熱播出,佛山市漁業(yè)得到迅猛發(fā)展[1]。佛山市同時也是珠江三角洲工業(yè)區(qū)活力較強(qiáng)的城市,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,佛山市各區(qū)有較多的村級工業(yè)園區(qū),聚集了多數(shù)工藝落后、設(shè)備低端、排污較大的工廠或小作坊,是環(huán)境污染的重災(zāi)區(qū)[2]。佛山市水系比較發(fā)達(dá),這些工業(yè)區(qū)大部分的污水未納入管網(wǎng),直排進(jìn)入水體,直接或間接地造成養(yǎng)殖水質(zhì)污染。重金屬是一種持久性污染物,具有難降解、毒害性大且易富集等特點(diǎn)[3],重金屬污染物進(jìn)入水體后可形成各種化學(xué)形態(tài)絮凝或沉淀到沉積物中,并在底泥中長期積累[4-5],可能會對魚類的生長發(fā)育造成一定的風(fēng)險,并通過食物鏈影響人類健康。因此,應(yīng)對魚塘底泥中的重金屬污染程度及生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價研究,為更好地把握佛山市漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量提供理論依據(jù)。
本研究于2021年1月和7月在佛山市某區(qū)的淡水養(yǎng)殖魚塘設(shè)置了2個采樣區(qū)域,共涉及13個魚塘,各采集13份水樣和底泥樣品,具體地理信息見表1。水樣采集表層水樣(水面下0.5 m),過濾后(0.45 μm濾膜)加硝酸固定,保存樣品待實(shí)驗(yàn)室分析;沉積物用抓斗式采泥器采集表層沉積物樣品置于干凈的塑料紙張中。用木勺取其未受干擾的部分存放在棕色玻璃瓶內(nèi),0~4 ℃下保存。
表1 采樣點(diǎn)地理信息
水樣濃縮后直接上機(jī)檢測。底泥經(jīng)自然風(fēng)干,去除石塊、砂粒、植物根系等異物,經(jīng) 100目尼龍篩后放干燥的容器瓶中保存?zhèn)溆谩?/p>
聚乙烯和玻璃容器在14%的硝酸中浸泡24 h以上,并用去離子水沖洗低溫烘干。試劑所用酸為分析純,樣品處理后Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的分析方法詳見表2。
表2 主要測定指標(biāo)分析方法
1.4.1 水體污染評價標(biāo)準(zhǔn)
水體中的重金屬參照《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB11607-89)基本限值,并分析養(yǎng)殖水體中Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的污染程度。
1.4.2 底泥重金屬污染評價標(biāo)準(zhǔn)
底泥參照海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(GB 18668-2002)、珠江口重金屬沉積背景[6]等的Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb標(biāo)準(zhǔn),分析魚塘底泥中Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的污染程度。
1.4.3 底泥重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價
Hakanson提出的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法,單一污染元素的潛在生態(tài)風(fēng)險計(jì)算公式為為單一污染元素的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù);為單個污染元素的毒性響應(yīng)參數(shù);為沉積物中污染元素的實(shí)測濃度為沉積物中重金屬的背景值含量[7]。
采用工業(yè)化以前沉積物中重金屬的最高背景值。Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的生物毒性系數(shù)Tri分別為5、5、10、40、30和5,多種污染元素的綜合評價方法公式為:RI=∑Eri,RI為多項(xiàng)金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù),為單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(Eri)之和。重金屬單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(Eri)、綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)和潛在生態(tài)風(fēng)險等級如表3所示。
表3 生態(tài)風(fēng)險評價指數(shù)和分級標(biāo)準(zhǔn)
佛山市某區(qū)2個區(qū)域的魚塘水樣中6種重金屬指標(biāo)濃度詳見表4,所監(jiān)測的因子Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb濃度范圍分別為0.000 09~0.003 58、ND~0.001 8、0.001 1~0.009 4、ND~0.000 09、ND~0.000 34和ND~0.005 8 mg/L,僅有1個樣品的Pb超過漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)倍數(shù)為0.16,超標(biāo)率7.7%,其他水樣中的重金屬指標(biāo)未超漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表4 魚塘水體重金屬元素質(zhì)量濃度
魚塘中底泥重金屬含量檢測結(jié)果詳見表5,13個魚塘底泥中的 Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb濃度范圍分別為10~45 mg/kg;11~62 mg/kg;3.56~11.90 mg/kg;0.147~0.615 mg/kg;0.13~59 mg/kg;21~53 mg/kg。結(jié)果與海洋沉積物質(zhì)量I級標(biāo)準(zhǔn)、珠江口沉積物重金屬背景值和平均值(Turedian and Wedepohl(1961)進(jìn)行對比,Ni未超過平均值,As未超珠江口重金屬沉積物背景值;Cu、Cd、Hg和Pb未超海洋沉積物質(zhì)量Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。
表5 底泥中重金屬元素質(zhì)量濃度
通過分析可知,如表6及圖1所示,佛山市某區(qū)魚塘底泥重6種重金屬的生態(tài)風(fēng)險從高到低依次為:Hg>Cd>Cu> Ni、Pb>As。其中Hg和Cd兩個指標(biāo)的單項(xiàng)污染物生態(tài)風(fēng)險等級為中風(fēng)險,這兩種因子對區(qū)域綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)RI的貢獻(xiàn)率較大,分別為46.6%、43.7%,是造成重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險最主要因子,其余元素貢獻(xiàn)率在10%以下。本次調(diào)查的魚塘潛在生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)(RI)為68.7~192.9,平均為130.3,生態(tài)風(fēng)險等級為低風(fēng)險。
圖1 潛在風(fēng)險評價
表6 魚塘底泥中重金屬污染潛在風(fēng)險評價
(1)佛山市某區(qū)魚塘水質(zhì)中,只有一個水樣的Pb超過漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),濃度為0.005 8 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)為0.16,超標(biāo)率7.7%,其余重金屬指標(biāo)均未超過漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)佛山市某區(qū)魚塘底泥中6種重金屬的單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)生態(tài)風(fēng)險均值排列順序?yàn)镠g>Cd>Cu>Ni、Pb>As,Hg和Cd為中等生態(tài)風(fēng)險,潛在生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)(RI)為68.7~192.9,平均為130.3,生態(tài)風(fēng)險等級為低風(fēng)險。