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2010年海河流域沉积物重金属潜在生态风险评价


2010 年海河流域沉积物重金属潜在生态风险评价 摘要 采用 Hakanson 生态风险评价法, 通过分析 2010 年海河流域 12 个采样 点沉积物中典型重金属污染物汞、砷、铜、锌、铅、镉的含量,结合时间与空间 分布关系,定量分析海河流域沉积物中重金属的污染程度和潜在生态风险。 关键词 重金属;生态风险;沉积物;海河流域;2010 年 随着经济发展和人口增多,环境日益恶化,海

河也受到严重的污染,工业废 水与生活废水的排放增多, 为海河水体环境修复带来更严峻的问题。重金属因具 有毒性、 不易降解及生物富集效应而备受关注。水中的重金属离子在一定的物理 化学作用下, 最终大部分会进入沉积物中。 河流沉积物中重金属污染物较为稳定, 但也可通过生物、物理和化学作用再次释放到水体而造成二次污染。因此,对海 河沉积物中重金属分析具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 样品采集 分别于 2010 年 5、7、9 月采集沉积物样品,共 3 次。在海河流域上分别设 置 12 个采样站位点。样品采集、固定、贮存及运输均按照国家相关检测标准执 行。 1.2 样品分析 对所采集样品,分别测定汞、砷、铜、锌、铅、镉的含量,铜、锌、铅、镉 均采用《原子吸收法(GB/T 17378.5-2007) 》 ,砷、汞均采用《原子荧光法(GB/T 17378.5-2007) 》 。 2 结果与分析 2.1 重金属污染状况 共进行 6 种重金属检测,各重金属元素测定范围为汞 0.02~0.95 mg/kg,砷 2.7~21.3 mg/kg, 铜 12.44~95.24 mg/kg, 铅 6.241~42.560 mg/kg, 锌 48.6~415.5 mg/kg,镉 0.060 2~0.552 2 mg/kg。 2.2 生态危害指数污染评价 潜在生态危害指数(Ri)[3,7-8](potential ecologicalrisk index)评价方法 是瑞典学者 Lars Hakanson 于 1980 年建立的一套应用沉积学原理评价重金属污 染及生态危害的方法。该方法作为国际上土壤(沉积物)中重金属研究的先进方 法之一, 不仅反映了某一特定环境中各种污染物的影响,也反映了多种污染物的 综合影响,并以定量的方法划分出潜在危害程度,是目前应用很广的一种方法。 该方法的计算公式为: Cif=Ci/Cin Eir=Tir× Cif Ri=ΣEir=ΣTir×Cif=ΣTir×Ci/Cin 式中, Cif 为某一金属的污染参数, 根据其大小可将污染程度分为 4 个级别: Cif6,表示很高污染;Ci 为环境中重金属的实测含量,Cin 为计算所需的参比值, 该文采用工业化以前沉积物中重金属的全球最高值作为参比值,见表 1;Eir 为 某一金属潜在生态风险参数,Tir 为单个污染物的毒性响应系数,用来反映重金 属的毒性水平及水体对重金属污染的敏感程度;Ri 为多种金属潜在生态危害指 数。根据文献[7]设定了 7 种重金属生物毒性系数 Tir 的数值顺序:Cd(30)=Hg (30)>As(10)>Cu(5)=Pb(5)>Cr(2)>Zn(1) 。 由表 2 可以看出, 海河流域沉积物重金属中锌的污染参数最大, 平均为 1.47, 其次为汞和铜,铅砷镉富集系数较小,重金属的综合污染特征显示,锌和汞处于 中污染水平,其他 4 项都处于低污染水平。通过对各点位的分析可以看出,月牙 河节制闸站位汞为中污染,尤以春、夏 2 季为重。汉沽蓟运河大闸站位砷为中污 染,其他均为轻污染。刘庄浮桥站位铜的污染高

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