紫金矿业尾矿库溃坝事故后黄华河流域河流底泥重金属污染影响后评估

李岚

摘 要：为了跟踪评估“9.21”信宜紫金矿业尾矿库溃坝事故泄漏的尾矿渣对黄华河流域河流底泥造成的重金属污染情况，分别于2011年3月、7月和12月在受事故影响范围内采集底泥样品进行分析测试，并采用潜在生态危害指数法对样品的重金属污染情况进行评估。结果表明：黄华河流域河流底泥环境的重金属污染并不严重，且随时间呈减弱的趋势，但下游断面（W6～W9）在雨季出现了重金属污染加重的现象；W2～W5断面的重金属污染相对较显著。

关键词：尾矿渣；河流底泥；重金属；潜在生态危害指数法

引言

2010年9月在广东茂名登陆的“凡比亚”台风给当地带来了强降雨，致使位于茂名信宜东部的紫金矿业银岩锡矿尾矿库发生溃坝事故，大量含有重金属的尾矿渣被暴雨冲刷进入尾矿坝下游的黄华河流域。含重金属的尾矿渣进入黄华河水体后，重金属会沉积进入河流底泥，随后可能再发生解吸等迁移转化活动。多数重金属具有毒性，进入河流之后在水体、底泥以及水生生物之间发生迁移转化，可能会逐步危害整个河流生态系统[1-2]。河流底泥是河流生态系统中的重要底质，为此，在溃坝事故后开展黄华河流域河流底泥重金属污染影响后评估是有必要的。

1 材料与方法

1.1 样品采集

该研究主要根据尾矿渣进入的黄华河流域范围内水系特点来设置河流底泥样品采样点（见表1），其中W1是背景参照点。分别于2011年3月、7月和12月各进行一期样品采集。

表1 采样点设置情况

1.2 监测项目与分析方法

河流底泥样品的监测项目主要为铜、铅、锌、锰、砷、钼。参照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）采集、保存样品；采用硼氢化钾-硝酸银分光光度法测定砷含量，采用火焰原子吸收分光光度法测定铜、铅、锌含量，采用原子吸收法测定锰含量，采用催化极谱法测定钼含量。

1.3 评估方法

河流底泥环境评估方法包括污染负荷指数法[3]、沉积物富集系数法[4]、潜在生态危害指数法[5-6]等。该研究采用潜在生态危害指数法对河流底泥的重金属污染情况进行分析、评估。瑞典学者Hakanson[5-6]为了评价水体沉积物中的重金属污染，提出潜在生态风险指数法。该方法从重金属的生物毒性角度出发，不仅反映了水体沉积物中单一重金属元素的污染程度，而且可以反映出多种污染物对环境的综合影响。潜在生态风险指数（RI）的计算公式如下：

将计算得到重金属潜在风险系数和多种重金属潜在生态风险指数对应表3划分各个监测断面的底泥环境生态危害程度。

表3 生态危害程度级别划分

2 结果与分析

样品评估结果见图1和图2。大部分断面河流底泥重金属元素的生态危害程度为轻微，铜和钼在个别断面的生态危害程度出现了“中等”和“强”的情况。12月份的潜在风险系数评估结果显示，铜在W2和W5处依然有一定的生态危害，而钼在各断面的生态危害程度大幅降低。

生态风险指数是多金属元素生态危害的综合评价，3月份和12月份的结果比较，W3和W4处河流底泥的生态风险指数有降低的趋势，但在W5处有上升的趋势，说明溃坝点剩余的尾矿渣和在W5处淤积的泥沙对环境仍有较高的生态风险，下游各断面的生态风险指数较小。7月份的结果较为特别，估计是由于当地正值雨季，溃坝附近水土流失相对严重，雨水冲刷两岸，使得两岸泥沙随地表径流进入河流沉积在河底，掩盖了尾矿渣。

3 结束语

从时间上看，黄华河流域的河流底泥重金属污染整体上呈减弱的趋势，但重金属元素间的变化趋势不尽相同，如铜和铅的污染有加重趋势，铅在W2和W5处的污染加重趋势尤为突出。7月是信宜的雨季，降雨导致河流较为浑浊，水中悬浮物增多，而重金属主要是吸附在悬浮物上迁移，因此，雨季湍急的河流加强了重金属向下游迁移的能力，这虽然可以减弱上游局部地方的重金属污染，但也扩大的重金属污染的影响范围，导致了下游（W6-W9）在雨季出现了重金属污染加重的情况。

从空间上看，河流底泥的重金属污染主要集中在W2-W5（溃坝点至何家寨）段，下游尚未受到严重污染，但重金属随河流向下游迁移的趋势明显，因此，应及早加强上游河段底泥环境的重金属修复措施，防止其向下游迁移，不然，最终会出现全流域“均摊污染物”而使得流域河流底泥环境重金属污染减弱的情况。此外，W2和W5處河流底泥的重金属污染相对严重，铜、铅和砷等对环境危害较大的重金属也在这两处出现了较高的潜在生态风险系数。

参考文献

[1]苏斌，傅开道，钟荣华，等.澜沧江-湄公河干流底沙重金属含量空间变化及污染评价[J].山地学报，2011，29（6）：660-667.

[2]雷鸣，秦普丰，铁柏清.湖南湘江流域重金属污染的现状与分析[J].环境管理，2010，2：62-65.

[3]徐争启，倪师军，张成江，等.应用污染负荷指数法评价攀枝花地区金沙江水系沉积物中的重金属[J].四川环境，2004，23（3）：64-67.

[4]王国平，刘景双，汤洁.无尾河下游湿地重金属污染评价[J].农村生态环境，2004，20（2）：50-54.

[5]彭景，李泽琴，侯家渝.地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨[J].广东微量元素科学，2007，14（8）：13-17.

[6]刘文新，亲兆坤，汤鸿霄.乐安江沉积物中金属污染的潜在生态风险评价[J].生态学报，1999，19（2）：206-211.