螳螂川河流重金属污染与防治对策分析研究

黄 俊

(昆明市环境监测中心，云南 昆明 650228)

螳螂川源于滇池的出口，流经西山、安宁、富民及禄劝县，与掌鸠河汇合后进入到普渡河，最终进入金沙江并入长江。境内流程98km，沿岸分布着众多钢铁冶金、磷化工、氯碱化工等企业，每天有大量的金属废水排入到螳螂川中，特别是20世纪60年代建设的云南化工厂用汞做电解阴极和20世纪90年代安宁盐化用汞盐做触媒的含汞废水排入螳螂川，致使河道水体汞浓度经常检出超标现象。对下游多个地区人群的用水构成极大的水安全隐患。本文对螳螂川河流金属汞污染进行深入调查、监测、分析研究，分析河流汞污染来源、迁移途径、环境影响，提出有效的防治对策。

1 沿河工业企业分布状况

经调查，螳螂川主河流域及其分支流域1000m范围内共有各类企业231家，涉及冶金、机械、化工、建材、造纸、采矿、食品饮料、电器仪表制造、火电等行业，汇入河道排污口43个。其中螳螂川安宁段主河流域就有企业66家，有20个生产性废水排口;沙河支流有企业18家，有4个生产性废水排口;八街河支流有企业62家，有5个生产性废水排口;禄脿河支流企业3家，有1个生产性废水排口。其中涉及排有毒有害金属企业有多家，涉汞行业主要为冶金、氯碱化工、电器仪表制造及火电等。

2 螳螂川河流污染现状分析

2009年以来，螳螂川各监测断面水质均为劣Ⅴ类，主要超标污染物在上游主要为化学需氧量;进入安宁市后主要超标污染物为汞、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物;出富民时水质主要超标污染物为化学需氧量、氨氮、总磷、氟化物。各断面污染物超标状况见表1，污染最重河段出现在青龙峡区间，之后逐渐减轻。

从螳螂川河流水体沿程汞超标空间分布分析:从温泉大桥段面开始就检出汞超标，一直延伸到青龙峡、富民大桥，直到赤鹫大桥未检出超标为止;汞污染超标总体表现为中下游高，与涉汞企业分布及多年河流沉积特征有一定相关［1］。虽然河流汞含量超标倍数小，但具有潜在的危害性［2］。

从检出的污染元素汞朔源分析，螳螂川河流水体所受污染影响与流域氯碱盐化工、电器仪表制造、冶金及火电等企业排污密切相关。

表1 2009年1～10月螳螂川－普渡河各监测断面水质状况

3 汞浓度空间分布特征

螳螂川为从海口闸开始到禄劝的掌鸠河汇合终止，整条河流弯弯曲曲，顺山势向西北流入普渡河。为了研究螳螂川河流中汞的空间分布特征，在从海口闸至普渡河铁索桥断面共设置了12个监测断面，分别是石龙坝、安宁大桥、温泉大桥、乃姆庄大桥、青龙镇、青龙峡、律则、乐亩、富民大桥、赤鹫大桥、掌鸠河汇合处、普渡河铁索桥。从监测到的数据分析，上段西山区河段石龙坝断面未检出汞，从安宁大桥断面开始检出汞，至富民赤鹫大桥断面后才未检出汞。流水体中汞浓度出现两个峰值，青龙镇大桥和乐亩大桥，该断面汞浓度分别超过地表水Ⅲ类水标准89倍和23倍。

4 汞浓度时间变化分析

4.1 年际变化分析

经对螳螂川河流上下游温泉大桥断面和富民大桥断面2005～2010年的监测数据分析［4］，上下游断面河流中汞浓度最大峰值出现在2006年，第二峰值出现在2009年。河流汞浓度变化趋势呈逐年递减 (见图2)。

4.2 季节变化分析

雨季洪水产生的径流对河流水体中金属汞元素含量变化影响最大［2］，在巨大水动力的作用下将河流底部滞留的汞元素重新溶出进入到水体中，进而向下游转移，污染河流水体。为了研究季节降水径流的影响，对螳螂川河流雨季和旱季的监测数据进行分析，其结果是雨季河流水体中汞浓度较旱季高 (图2)，从图中分析，雨季时富民大桥断面水体中汞浓度雨季较旱季高8.5倍，最小的温泉大桥断面也有1.8倍的差异。

5 汞污染来源解析

5.1 排污企业污染分析

经过调查分析，螳螂川流域涉汞行业主要为氯碱化工、有色金属冶炼、仪器仪表制造及火电等。涉汞企业主要有云天化集团天塑分公司 (原云南化工厂)、昆明盐矿、云南冶炼厂以及火电厂等，经对这些企业排污口的排水进行采样分析，结果显示虽然上述企业排放废水中汞浓度达到国家排放标准，但其浓度远大于地表水Ⅲ类水标准 (表2)。特别是云天化集团天塑分公司 (原云南化工厂)1961年投产采用汞阴极电解工艺，直到1991年才改造采用离子膜工艺，在此区间有大量汞盐排到螳螂川，该厂虽然于2011年4月全面停产，但其总排口废水中仍然还能检出较高汞元素。按排放浓度排序为:云天化集团天塑分公司 (原云南化工厂)、昆明盐矿盐化、火电厂。

表2 螳螂川涉汞企业污染源排放监测结果统计表

5.2 河流底质污染分析

汞金属的特性是比重较大，能够在水环境中沉积到河流的底部［3］，在合适外因条件下，底泥中的汞又会溶出进入到水体中［2］。为此在本次调查中对螳螂川自上到下与水质调查同步设置了监测点12个，对其底泥中汞含量进行监测，检测结果显示，乃姆庄和律则村断面底泥中汞含量最高，底泥中汞含量分别超过土壤标准 (GB3333－1995)二级19.6倍和25倍。

5.3 河道疏浚影响分析

螳螂川主要涉汞企业云天化集团天塑分公司(原云南化工厂)和昆明盐矿，分布在安宁市连然镇，其排污影响应从螳螂川安宁大桥断面开始，但从螳螂川水质监测和底泥监测结果表明安宁大桥至温泉大桥断面水质和底泥中汞含量并不高。从螳螂川河道整治情况分析，2010年安宁市政府在河道整治中，对安宁昆钢桥至金色螳川段进行了底泥疏浚，减少河道底泥污染内源，改善了水环境。

6 防治对策

经过对河流调查研究，螳螂川石龙坝断面以上河流水体中汞浓度低于检出限;螳螂川石龙坝至温泉大桥断面最主要的汞排放源已关闭，其余排放源已进行封闭循环，污染排放源已得到有效控制，并在河道整治中，对安宁昆钢桥至金色螳川段进行底泥清淤，石龙坝至温泉断面的河流水体中汞浓度已低于检出限。螳螂川乃姆庄大桥至富民大桥断面河流水体中汞浓度检出超标，并且未进行过底泥清淤，底泥中汞含量较高。初步研究结果显示，河流汞污染来源主要来自河流底部多年沉积底泥溶出。

针对河流污染来源及其污染特征，其污染防治主要措施是控源截污［5］，控住沿岸现有排汞污染企业，其次在汞污染含量较高的河段进行内源疏浚，这样才能控制每年河流汞出现超标根源，进而改善河流生态环境，增加对下游水安全保障。

7 结语

(1)从螳螂川河流水体沿程汞、氟、磷超标空间分布分析，从温泉大桥段面开始就检出汞超标，一直延伸到青龙峡、富民大桥，直到赤鹫大桥未检出超标为止。从所监测到的数据分析，河流水体中汞浓度出现两个峰值，即青龙镇大桥和乐亩大桥。

(2)经对螳螂川河流雨季和旱季的监测数据进行分析，其结果是雨季河流水体中汞浓度较之旱季高。

(3)经对其底泥中的汞含量进行监测，检测结果显示，乃姆庄和律则村断面底泥中汞含量最高，普渡河段最低。

(4)经对河流沿岸涉汞排放源、河流底质、地下水以及相关影响因子进行分析研究，初步结果显示，螳螂川汞污染来源于遗留汞源渗漏、现有源排放以及河流底泥汞的溶出扩散。

(5)针对河流污染来源及其污染特征，其污染防治主要措施是控源截污，控住沿岸现有排汞污染企业，其次在汞污染含量较高的河段进行内源疏浚。

［1］蒋庆丰．南通市河流底泥重金属污染及潜在生态风险评价［J］．水资源保护，2010，26(5):12－16．

［2］王学峰．新乡市区公园土壤中金属含量及其污染评价环境污染与防治 ［J］．2009，31(4):78－80．

［3］苏秋克．武汉城市湖泊汞的迁移与富集 ［J］．水资源保护，2007，23(3):44－48．

［4］昆明市环境监测中心监测数据年鉴，2005～2010年［Z］．

［5］刘永．基于流域分析方法的湖泊水污染综合防治研究 ［J］．环境科学学报，2006，26(2):337－343．