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应用潜在生态危害指数法评价巡司河表层沉积物中的重金属污染


第二 章 环 境 污 染 防治 技术 研 究与 开发

应 用 潜在 生 态 危 害 指 数 法 评 价 巡 司 河 表 层 沉 积 物 中的 重 金 属 污 染




,





,



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,





刘 华诚

武汉 大 学资环 学院 武 昌 区 环 境 保护 局



湖 北 武汉 湖 北 武汉
,

? ! # ? % ? ? ! & ) (
,

在 巡 司河 全河 设置 ) 个 监 测 点
,
, ,


,

采取 表 层 沉积 物


选 取 ?+

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,

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,

,

1 ?

,

23

,

)

种 重金

属 为 监测及 评价 因子

应用 潜在 生 态危 害指数法进 行评 价 铅 锌

,

监测 及 评 价结果 显示
,





汞 有 一 定 的潜

在 生 态 危害 中等


危 害程 度 为 中等
,





铜 生态 危 害均 为轻微


多种 重金 属 潜在 生 态 危 害程度 为

从 测 点来说
巡 司河

中间测 点 污染 要 重 于 源 头与人 江 口 潜在 生 态 危害指数法

关健 词

重金属污 染






,


武 昌区 的经 济发 展较 快
,

近 年来

建 和 谐 社 会 中的 不 和 谐音 符

但是 在经 济发 展 的同时 也 带来 了许 多环 境 问题 成 为构 严重 制约 了经 济发 展 和 人 民 生 活 质量 的提 高 武 昌区 水 体 污染 包

, ,

,

,

,

括位 于 武 昌城 区南 端 的巡 司 河 的 污染
巡 司 河 位于 武 昌城 区 南端 的河流



就是 其 中最重要 的环 境 问题之 一
,



,

源 于汤 逊 湖

经 武泰 闸在 姑鱼套 汇 人 长 江




是 惟 一流 经武 昌城 区
,



河 宽平 均 ? #
,

4


左右

,

流程 ?


54

,

汇 水 面积 ! ) 5 衬 #
,

#

世 纪 6 年代 #

巡 司河水质 良好
、 ,

,

清 洁透 明 学校


可见 鱼 虾
, 、

随着经 济 的发展 和 城 市规 模扩 大
巡 司 河 被严 重污染
,

巡 司 河两 岸大 片农 田上 建起 了机 关




,

居 住人 口 相应增 加
,



受 严 重污 染 的河 水 直排 长江
,

威 胁到 水厂 安
,

全取 水

为此

治理 河 流



市 区 人 民 代表大会 曾多次 要 求治理巡 司 河 离不 开 底 泥 的治理 国 内外 研究 表 明 董金 属 污 染 物在 受纳水 体 中不 易 降解
, ,



大 多数均 能 迅速地 与 悬浮 物和 沉 积 物 结 合
重金 属 由水相 转 为 固相后 并 不 稳 定
,

而 结 合 到悬 浮 物 中 的重 金 属最 终 也 会 转 变 进 人 沉 积
, ,

水体

造 成 二次 污 染
,



将 随着 水体中 的各 种环 境 因 子 的变化 又 会 重 新释 放进 人 沉积 物 中重 金属 的含 量 与相应 水相 中 的重 金 属 含 量 相 比 普遍 较高 凡 常
。 ,

常 能够得 到 积 累

并 表现 出较 明显 的含 量分 布规 律
,

本文 通过 采样 监 侧

摸 清巡 司河 表层 沉 积物 中 的重 金 属 含量

,

并 对其 进行 评价

,

既 可 间接 评


价巡 司河 水体 的重 金 属污 染 状况
污染 风 险


也可 为进 一 步评 价底 泥 中重 金属 释 放 至 水 中的 可 能 性

下一 步

治理 可 能 采用 的引江济 河 等工 程 治 理过程 中造成 底泥 扰动 形成 的底泥 中重 金属 迁 移造 成 的重金 属
巡 司河 表层 沉积 物 随河 水 冲刷 排 入长 江造 成饮 用水 源 地污 染 的可 能 性 等提 供进 一 步 的


资料

,

也 可 为底泥 疏浚 后 底 泥 的综合 利用 提供 有价 值 的依据




样 品 采集 与 测试


&一 ( 点 位 确 定

根据 污 染 源

排污 口 的 分 布 情 况

,

在 巡 司 河 全河 道 相 对 均 匀 的 布 设 ) 个 表 层 沉 积 物 监 测 点



,

详见 表







巡司河 衰层沉积物 采样点 位 圈



测 点编 号

水深 &4 (
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7
7





8
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#

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定位
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深黑

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中国环 境科 学学会 学术年会 论 文 集& 以刃 (
测 中环 桥下 点 测点 编号 号 水深 &4 (
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湖北 工业 大学 门前 新长 虹 桥 武太闸 闸
人 江 口 &武船内(

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深黄 黄



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&二 ( 监 浏 因 子 的选 择 根据查 阅文献资料


调查巡 司河 污染 因子 及 于 #
?


<

年 % 月 进行 的表层 沉 积物 试 采分 析
,

,



定了
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,

,

选择 了 含量 较 高
,



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,

1 ?

,

23 )

检 出率 达 # 与武 汉 地 区 湖 泊 沉 积 物 背 景 值 比较 种重 金属 为监测 及评 价 因子


含量也较高 的

&三 ( 样 品 的 采集 表层沉 积 物样 品于 # ( &
一 Α 采样 深度 为 # # &第 四 版 ( 进行


<

年# 月#


日用 抓 斗 式底 泥 采样器 在 巡 司 河 ) 个 点位 的河 底 采 集


,

4

,

共计

个样品 样 品 的采集

分析和测 定均按 《 和废水 监测分析方 法》 水

& 四 ( 巡 司 河 表 层沉积 物 重 金属含 蚤 监浏 结 果
衰 测 点编号
?
Χ2

巡 司 河衰 层 沉 积物, 金月 含Β 监侧 结 果 总铅 铅
Δ#



总铜
<
)

总锌
6? <% %

总福 福
# # ?

总铬
?

总汞
# ?
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含水Β
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标准差

#

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巡 司 河 表 层 沉 积物孟 金属 污 染 评 价
,

由于 国 家没 有颁 布相应 的沉积 物 评 价标 准

本 次评 价 选用 《 壤 环 境质 量 标准 》 及 《 用 土 农


污泥 中污染物控制标 准》来 评价 巡 司 河表层 沉 积物重 金属 污 染状 况污染
衰?
监 侧项 目
巡 司河监 测 值 &4 了 53 (

巡 司 河 衰层 沉 积 物监侧结果达标 情 况衰

总铜
<
Ε

总铅 铅
#
Ε

总锌 锌
6?
Ε

总福
#
Ε

总铬
Ε

总汞
%
# #
Ε

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土 坡环境 质Β 标准二 级 标准

# 6
达标
6# #

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巧#

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超 标率 率 农 用污泥 中污 染物控 制标准 超 标率 率

达标
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6

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达标

达标

达标

达标

达标

达标

第二 章

环 境 污 染 防 治 技 术 研 究与开 发

上述 监 测 情 况 说 明 重
, , ,


,

巡 司河 表 层 沉 积 物存 在一 定 的重 金属 污 染
, , ,

其次为汞 污染 但 均 符合农 用污 泥 重 金属 污 染物控制标 准 处 理 后 用 于 大 田 园 林 和 花 卉地上 施 用 不 会造 成重 金属 污 染
上 不 宜施 用


其 中 以 锡 的污 染 最 为严 在清 淤疏通 时 疏 浚底 泥经 适 当
,

,

,

但 在蔬 菜地 和 当年放 牧 的草地
, ,

由表

,

可 以看 出

,

人 江 口 表层沉 积物颜色 与 另 6 个 点位 有 明显 区别
,

沉积 物监 测结 果普 遍低 于 另 6 个 点位

从 而 带来 长江底 泥

其 原 因 为 在汛 期 所采 底泥 中除 有巡 司河 的底 泥 外



,

,

表 显 示 人 江 口 表层 武泰 闸关 闸后 江水 倒 灌 至 武泰 闸 闸
,

,

还有 长江 底 泥 的成分







巡 司 河 表层 沉 积物 重金属污 染潜在 生 态 危害 评 价
2 Φ Φ ΓΗ 5 ? ?

&一 ( 评 价 方 法

采 用瑞 典科 学家

的潜 在生 态危 害指 数法
,



某 单个 重金 属 的潜在 生 态 危 害指数

简称 :
:
1 ‘

>




?

,

其计算方 法 为 按下 式确定
按下 式确 定

Ι




?



? ?




沉 积物 多种 重金 属潜 在生 态危 害指 数

,

简称 Κ 值 Λ
,

,

Λ Κ
,



1 艺:
,



Μ

艺对 灯
?

艺对


?

?,



份久



式 中 Κ 为 Α 为第 Ν 种重 金属 的污 染 系数 Λ ,


。 为第 Ν 种重 金属 表层 沉积 物 重 金 属 浓 度实


测值

,

?
!





为计 算所 需要 的参 比值

’ 1 Ο 为第 Ν 种 金 属 的毒性 系数

生 态 危 害 系数 与污 染 程 度 的 关

系见 表

Ι

衰!

水 系沉积 物 中皿金

元 众 的 生态危 容 程 度 的 划分 标 准 生 态 危 害程 度

生 态 危害 系数或指 数
:
1



Π

# ! 或Κ Λ
<#

Π

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Π


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Η Γ

握: 鉴: 1

1



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,

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Θ

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&二 ( 参 数选 取 与 生 态危 害 系数 和 危 害指 数计 算 根据
2Φ Φ Γ 5 ? Η
?

的评 价方 法计 算重 金属 的生 态 危 害 系数 和 危 害指 数
、 ,

,

以 武汉 市 郊 区 遭 受 环 境


污染 影响 较小 的

地 球 化学 调查 系数 &见 表 6 (



个 湖泊 % 件样 品统 计 平均 值 &湖 北 省地 质 调 查 研 究院 进行 的 武 汉 生 态 # 沉 积物 采样 分 析 结果 ( 作 为 参 照 值 此次 监 测 采用 的 重 金 属参 照 值 及 毒 性 湖泊
6

,

结果 如表 )



(

农Γ 盆金
重 金属 元素

的 参照值 【 》 和 毒性 系橄 &刀 ( ? ?


7


?


?

7
7

总 ! ?


6

7





7



总 锅

7


一 <



Λ


#

汞 ? #
6

久 &4 了 53 (


中国 环 境 科 学学会 学术 年会 论 丈 集 &
裹) 测
巡司河 衰 层 沉积 物 中孟金

? & 为(


的潜 在生 态危 容系数 &: ( 和危 害指数 &Κ 7 , Λ
:
1 ‘




Λ Κ 总
?# #


?%



总 铅
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总 铬
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平 均值

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#

标准 差

#

# << <

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衰? 侧

巡 司 河衰 层 沉积物 中, 金
:
, ‘

的潜 在生 态 危 容程 度
Λ Κ




铜 微

总 铅



锌 微 微 微 微
微 微

总 福



铬 微 微






?



轻 徽 轻 微 轻 徽 轻 徽
轻 轻 微



轻 轻









中 等








;
? ;

轻 微 轻 轻 轻 轻 轻




很 很






中 等 中 等 轻 轻 中
微 微

! ;
6 ; ) ;
平均值


微 微


轻 轻





中 等 轻 轻
微 微



微 微

轻 微 轻 微













中 等

轻 微

中 等



&三 ( 巡 司 河表 层 沉 积 物 重 金 属潜 在 生 态危 害评 价 &Δ (
!? 4

总铜 了5 3
,

,

本次 监 测巡 司 河表 层 沉 积 物 中总铜 含量 范 围 为 <
,



? #
,

4

岁 53

,

平 均值 为


含量最 高点 为 ; 测 点 !

最低点 为 ?


Δ

测点
,



总铜生 态危 害系数 为


% ?

)

) 6

,



均值 为 % ? ?

,

巡 司河 全 河 ) 个 测点 表层 沉 积 物 总铜 生 态危 害 程 度 均 为轻 微
,

各 监 测 点位 总 铜 生
岁掩
6 !

,

态危 害系数 变化 情况 为巡 司 河 中部 的 ; ?

! ; 测点 略高 河 流上 部及 下 部较低




& ( 总铅
4

本 次 监 测 巡 司 河 表 层 沉 积 物 中 总 铅 含量 范围 为 #
,

% ?

4

平均值 为 )
6 )
,

了53

,

含量最 高点 为 ? 测 点 !

最低点 为 ;
、 、

Δ

测点



总铅生 态 危 害系数 为
,

6

平 均值 为

?

6 ?

,

巡 司河全 河 ) 个测 点表层 沉积 物 总铅生 态危 害程度均为 轻微
,

各 监测 点位 总铅生 态危 害 系


数 变化 情况 为巡 司 河 中部 的 ; ? ; ! ; 测 点 略高 上 部及 下 部 较低 Ε &? ( 总锌 本次 监 测 巡 司 河 表 层 沉 积 物 中总 锌含 量 范 围为 6 ?
,

,? 4

Ρ 3 53


,

含 量最高点 为 ; 测点 最低点 为 ? Λ 测点 总锌 生 态 危害 系数为 # ? ! ? % 巡 司河全 河 ) 个 测点表层 沉积物 总锌 生 态 危 害程度均 为轻 微 各 监侧点位 总铅生 态危 害 系 数变 化情 况 为巡 司河 中部的 ; 一 ; 测 点略 高 源头及 人 江 口 较低 6
4

了纯
,

,

,



平 均 值为 6 ? ) 平 均值 为
,

,

,





& ( !
# )4

总福
, ,

岁5 3

一 Δ4 『53 平 均 值为 本 次 监 测 巡 司 河 表层 沉 积 物 中总 福 含 量 范 围 为 # 一 含量 最 高点为 ? 测 点 最低 点 为 ? Δ ? # 6 ) ? 6 ) ? 测点 总锅生 态危 害系数 为 ?
, ,

,







,

平 均值 为 <

按平 均值来 看

,

其 生 态 危 害程 度 为 强

,

各 测 点生 态 危 害程 度 为 ? ?



! ; 测 点为很

第二 章

环 境 污 染 防 治 技 术 研究 与 开 发



,

; 测 点 为强
&6 ( 总 铬
, ,

,

其余 测 点为轻微
,

,

总 体来看

,

生 态危害 程度较 为严 重


,

且 各测 点间差 异较 大
,



? Σ4 岁5 3

一 % 4 岁5 3 本次 监 测 巡 司 河 表 层 沉 积 物 中 总 铬 含 量 范 围 为 一 含 量最 高点为 ? 测点 最 低点为 ; 测 点 总铬 生 态 危 害 系数 为 ? ? )
,

平 均值 为
6

#

,

平均

) 巡 司河 全 河 ) 个 测 点表 层沉 积 物 总 铬生 态 危 害 程度 均 为 轻 微 值为 ? < 危害 系数 变化 情况 为巡 司 河 中部 的 ? 测点 略高 源 头及 人江 口 较 低 ?
, , 。

各 监 测 点 位 总铬 生 态
,

&) (
#

总汞
,

? !

4

岁5 3
,

一 # % 4 群5 3 < 本 次 监 测 巡 司河 表 层 沉 积 物 中 总 汞 含 量 范 围 为 # # 平均 值为 ? ? 一 # # 含 量最 高点 为 ; 测 点 最 低 点 为 ? 测 点 总铬 生 态 危 害 系 数 为 )
, ,



,

平 均值 为 ) 为很 强
异较大 &? (

、 。

? ? 测点 其 生 态 危害 程度 为 中等 各 测点 生 态 危 害程 度 为 ? 6 ! ? 测点 为 中等 ? ; 为 轻 微 总 体 来看 有 一 定 的生 态 危 害 且 各 测 点 间差 )
,

按平 均值来 看
,

,

,





,

,

,

多种 重金 属潜 在生 态危 害指 数 及 危害程 度
,

,

以 多 种 重 金属 潜 在 生 态 危 害 指 数评 价 巡 司
!


河 重金 属 污 染 状况

本 次监 测巡 司河 表层 沉积 物 多种 重 金 属 生 态 危 害指数 为 6 )
,

? <


?

,



均 值为 ) % 中等
,

#

,

按 平均值 来看
, ,

其 生 态危 害程度为 中等
,

,

各测 点生 态危 害程 度 为 ?


! ; 测点为

其余 为 轻微


总体来看 有 一 定 的生 态危 害

且各 测 点间差 异较大


&Δ (

结 论 与 建议
巡 司河 表层 沉积 物存在 一 定 的重 金属 污 染
, , , , , , ,




,



其 中 以 锡 的 污 染 最 为 严 重 其次 为 汞 污 但 均符合农 用污 泥 重 金属 污 染 物控制标 准 在清 淤疏通 时 疏 浚底 泥 经适 当处 理 后 用于 大 园林 和 花卉地 上 施用 不会 造成 重 金属 污染 但在 蔬菜 地 和 当年放牧 的草 地上 不 宜施用
, 。

& ( 按潜 在 生 态危 害 指数 法评 价 巡 司 河 表 层 沉 积物 重 金 属 污 染

,





汞 有 一 定 的潜 在 生 态

危 害 危 害程 度 为 中等 铅

,





从测 点来 说

,

铬 铜 生 态 危 害均 为轻微 中间测 点污 染 要重 于 源 头 与人 江 口


,









,

多种重 金属 潜在 生 态 危 害程度 为 中

参考 文献 【 Τ Δ
国家环 保局
,

水 和废水 监测 分析方 法 &第 四 版(

北京

Ι

中 国环 境科学 出版 社

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【 Τ ?

陈秋荣
%%

Υ 城 市排 污河道 沉积物 中 重金属 污染 物环 境质量 评价 〔」 天 津建设 科技

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?

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% )
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! 【 〕 陈锡钧

,

巡 司 河 底 泥 中重 金属 &? 1
?




/ .



?0 (

Υ 的总量 分 布 与化 学形 态 研 究 【 〕 环境 科 学 与技 术

? 灭(

#


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