洪泽湖沉积物的含量对环境的影响

吴敬波

（淮安市环境监测中心站 江苏淮安 223001）

在世界湖泊资源丰富的国家中我国颇具代表，所有的湖泊加起来大概有70988平方公里，我国陆地区域的0.8%几乎都被湖泊占据，它是我们获取淡水的主要渠道[1]。然而，当工业和农业驶上发展的快车道以及城市逐渐成为人们聚集地的时候，随之而来的是铺天盖地的污水，人们采用涸泽而渔的方式去改造湖泊，同时大家长期忽视了对环境的保护，由于工农业生产或是日常生活所产生的废水和脏水统统抛向了湖泊，产生了种种湖泊环境危机，其中表现尤为显著的就是富营养化问题，成为导致湖泊水质变坏的罪魁祸首。

在湖泊的物质构成中，除了水以及各种生物之外的物质就是沉积物，对于维系湖泊小流域内的生态平衡作用非常大，并提供了平台以促使营养物质能够在湖泊中更好的进行有机循环。我们之所以将沉淀物作为湖泊小流域内的重要组成部分，是因为它汇聚了大量的污染物，是小环境内污物的聚集地，不但可以反映出该流域气候的变迁，还可以传达出这样一种信息，即环境受人们改造大自然的方式和力度的大小影响。

1 样品的采集

本文对湖底沉积物的取样借助的是彼得森采样器，采集点共10个。借助于产自于奥地利的柱状重力采样器可以获得沉积柱的样品，其中在采集的深度上，S 2、S 5和S 9分别为0.2 m、0.3 m和0.3 m，按照每层0.01 m的间隔划分样品的层次。然后用聚乙烯自封袋将所得样品平均掺杂在一起进行封存，最后在低温的状态下运至制定场所进行冰冻。除此之外，还对水中的一些理化指标进行了测量，包括酸碱程度和水的温度等，这一过程主要使用的是产自于美国的携式320 P-01/-83 p H仪，还有320 D-01 DO仪[2]。

2 样品的处理和分析

使用专门的干燥机对采集到的冰冻后样品进行烘干，完毕后将其中的石头和杂质去除，然后在借助于玛瑙研钵将其变成粉状，再经过标号为100目的尼龙塞进行过滤，最后装入密闭的袋子中备用。

其中，总氮（TN）、硝氮（NO3--N）、总磷(TP）、钙 -磷（Ca-P）、无机磷（Inorg-P）以及有机质（OM）等营养盐是对表层的沉积物进行分析的主要内容。而柱状分析法则将总氮（TN）等物质作为自己的研究对象。另外，对铬、锌、铁、铝重金属成分的分析在全部的沉积物中都有所体现。

对于消化重金属通常借助于HNO3/HCl/HCl O4，而测定则普遍运行AA 370 MC型火焰原子吸收法。从样品中拿出2克，放到坩埚中，这个坩埚含有聚四氟乙烯的成分，然后锅内四边要用微量的水进行喷洒以保证样品受潮，随后将20 ml的王水掺入其中，其中，HNO3和HCI的比例为1:3。等到不再反应的时候，借助于专门的设备进行加热促使分解。假如加热后依旧有棕黄色的烟雾冒出，则表明还有相当数量的有机物质存在其中，因此必须不断的补充硝酸，直到液面不再出现剧烈变化，也没有棕黄色的烟雾出现。等到温度恢复常态后，将10 ml的高氯酸融入，通过蒸发剩至微量的灰白色残留物。然后再等到冷却，将25 ml浓度为1%的硝酸掺到其中，再换做容量为100的容器，将蒸馏水加热后冲洗剩下的渣滓四遍左右，再按照刻度补充水，混合均匀待检。其中，可以借助于等离子发射光谱ICP-OES（VARIANVISTA-MPX）来检测铜、铁、锌镁等物品，而AFS-230 a型双道原子荧光光度计则可以用来检测Hg和As。

3 表层沉积物分布特征

在洪泽湖中，有机质与总氮、有机氮在湖中最外层沉积物中呈现出近似的构成特征，但是在空间上迥然不同，在地球自转的影响下水冲击岸边的力度不同，再加上盆状的地貌特征，湖泊出口的浓度要高于湖口入口，另外仅此于出口的区域是敞水区或者是在水流比较稳的拐弯处。我们可以用Turbidity Flood Model的方式来表示沉淀物的集中存在状态。但是尽管磷呈现出较大差异的特性，空间布局几乎无差别。和总氮、有机质的分布特征比较接近的是总磷。从以上的研究结果可以得知，由于受到水的来源不同等外界条件的差异，导致洪泽湖表层沉积物中的营养盐含量也不尽相同，还需要对具体的影响作用大小进行再研究。

大概平均每千克表层沉积物中就有13.64克的有机质，其中每千克表层沉积物中总氮的均含量为1.02 g、有机氮的均含量为0.91 g、氨氮的菌均含量为0.12 g、硝氮的均含量为0.02 g、总氮均含量为0.58 g、无机磷和Ca-P均含量都为0.30 g、Fe/Al-P均含量为0.10 g。其中作为氮的最普遍表现形式的有机氮，在总氮中的占比达到了90个百分点；无机磷是磷的普遍存在状态，在总磷中的占比达到了70个百分点，而无机磷中的主要构成部分是钙－磷。

3 结语

通过对地积累指数进行分析可知，重金属中Cd对表层沉积物的影响最大为严重污染物，其次依次 Cu、As、Cr、Zn、Hg、Pb，无-中污染级别的只有As。我们对湖泊中的沉积物评价分析借助的是Hakanson潜在生态风险指数法，结果显示生态风险程度在中等级别的观测点数量达到了所有观测点的一半。从单个的金属对环境所产生的影响，按照从大到小依次为 Cd、As、Hg、Cu、Pb、Cr、Zn，其中影响属于较大的是Cd。可见Cd单项对环境的影响和综合性的重金属对环境的影响程度是吻合的，其主要的分布点为：S 9所代表的敞水区，分布于入口的S 1和S 8，S 6代表的北部湖湾，S 5代表的西部湖湾等风险区。

[1]吴艳宏，王苏民.湖泊沉积物中人类活动导致的营养盐累积通量估算—以龙感湖为例[J].第四纪研究，2006，26(5):843-848.

[2]薛滨，姚书春，王苏民等.长江中下游不同类型湖泊沉积物营养盐蓄积变化过程及其原因分析 [J].第四纪研究，2007，27(1):122-127.