韶关北江河沉积物重金属污染调查与评价

胡金妹+罗莹华+周淑婷+刘旺军+连智博+何志辉

摘 要：通过对北江流域韶关段底积物进行取样，采用原子分光光度法检测了Cr、Pb、Cd、As 4种重金属的含量，并分析了4种重金属空间分布的特征。运用土壤污染累积指数法和内梅罗污染指数法对重金属环境污染的程度进行了评价。结果表明，重金属的污染程度在不同的地点存在明星差异，随着土壤深度的增加重金属含量明显降低，具有明显的表层富集的特点。研究区中，污染最严重的重金属是镉，其次是砷和铅，三者均达到严重污染等级，而铬也达到了轻度污染。因此，北江河流域韶关段河流已经受到了严重的重金属污染，环境治理刻不容缓。

关键词：北江河；沉积物；重金属污染

中图分类号 X522 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）22-86-04

沉积物是河流水环境的重要组成部分，是河流水相与固相的过渡，一直以来被认为是河流水生生态系统中重金属主要的储存库[1-2]。绝大部分的重金属可以通过各种途径进入水体，在化学或者物理转化的作用下从液相状态进入固相状态[3-4]。重金属本身具有难溶性、稳定性、累积性等特点[5]，由于重金属浓度较高，河水的搬运、沉积作用导致含有重金属的沉积物在河流中呈现不同的分布。因此，河流底积物对于河流中重金属的含量、分布以及重金属污染具有非常重要的指示作用。

北江是珠江水系三大支流之一，由出自湖南省的武水和江西省的浈水在韶关市汇合后始称北江。北江汇合后流经韶关市区，然后往南流，沿途经过居民区、农业区和工业区。韶关市是广东省的重工业城市，国家先后把韶关作为华南重工业基地和广东战略后方来建设，建立了一系列如韶冶、韶钢等在内的大型工业企业，奠定了韶关的工业地位。如今，韶关市作为广东省重要的生态屏障，生态环境至关重要。本研究旨在通过对北江流域韶关段进行河流沉积物重金属污染的调查与评价，为北江河的治理提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 2014年3月，在北江流域韶关段一共布设了3个采样点分别标记为A、B、C进行底积物样品的采样（图1）。采样点的布设主要是考虑到北江上游的武江、浈江汇合后对北江河的影响以及韶关冶炼厂排污口的污染及其对下游的影响。采用自制的采样器采集土壤样品，分别采取了3个采样点0～30cm左右深度，分3层（第1层：0～10cm左右；第2层：10～20cm左右；第3层：20～30cm左右）共9个底积土样样品，然后装入聚乙烯袋中并封口，带回实验室进行检测。

图1 北江流域韶关段土壤采样点布置

1.2 试验方法 本次试验对Cr、Pb、Cd、As 4种常见的重金属进行了测定。为确保测定结果具有科学性，分析过程以《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166-2004）为准，土壤样品经过自然风干、去异物、过筛、称重、研磨、分样等过程。Pb和Cd采用石墨炉原子吸收分光光度法进行测定，总Cr采用火焰原子吸收分光光度法进行测定，总As采用硼氢化钾-硝酸银分光光度法进行测定。

2 结果与分析

2.1 重金属含量检测结果 研究区域内3个采样点9各样品的Cr、Pb、Cd、As 4种重金属含量的分析结果见表1。

据图2、图3和图4：总体上，从地表往下，随着深度的增加，4种重金属的含量逐渐递减。说明重金属有表层聚集的特点，但随着淋滤渗透可下渗到地表以下一定的深度。在A点，4种重金属含量大小依次为Cr>Pb>As>Cd；在B点，4种重金属含量大小依次为As>Pb>Cr>Cd；在C点，4种重金属含量大小依次为Pb>As>Cr>Cd。可见，4种重金属中污染最严重的是铅，其次是砷，再就是铬和镉。

另外，4种重金属的含量在不同的采样点有很大的差异。就3个采样点而言，铬的含量呈现出距离韶冶越远，含量增大的趋势，在A点值最大；铅却呈现出距离韶冶越近，值越大的趋势，在C点的值也远大与A点；镉的含量没有太大的变化，A点值最小；砷的含量则在B点达到最大值。而且在B、C 2个采样点，4种重金属的含量彼此间的差距比较大，特别是Pb和As的含量明显大于Cr和Cd。

3 评价与讨论

一般情况下，环境中的重金属通常来源于大自然中的母岩，其含量是微量的，但受到污染后其含量迅速增加。本研究以我国《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）[6]作为评价依据，主要采用土壤污染累积指数法和内梅罗污染指数法对底积物的污染程度进行评价。

3.1 土壤污染累积指数评价 土壤环境质量评价一般以土壤污染累积指数[7]为主，指数越小，污染越小，反之，则越大。土壤污染累积指数的计算公式为：

土壤污染累积指数=土壤污染物实测值/污染物背景值

计算结果如表3。计算结果表明：在北江韶关段底积物中，重金属污染最严重的是镉，污染指数是41.06；其次是砷，污染指数为12.05。而铅和铬也存在较为严重的污染，污染指数分别为8.74和1.02。

3.3 讨论

（1）从A、B、C沉积物采样点看，Cr、Pb、Cd、As 4种重金属的含量都呈现出随着深度的增加，重金属含量减少的趋势，而且在B、C 2个采样点，4种重金属的含量彼此间的差距比较大，特别是Pb和As。导致这种趋势的原因是多方面的，经过分析主要与重金属的渗透移动性、密度等有关。第一，不同重金属的渗透性、移动性不同，一般而言，深度越深，重金属的渗透能力、移动性减弱，所以表层沉积物中的重金属含量会比较大；第二，重金属的密度大小也会影响其在沉积物中的分布，这取决于4种重金属与沉积物中不同物质的密度大小；第三，沉积物的颗粒大小状况和沉积物的酸碱度也会影响重金属的游动和渗透。

（2）4种重金属的含量在采样点A、B和C的差异明显，不同的重金属呈现出不同的规律。铬的含量呈现出距离韶冶越远，含量增大的趋势。铬含量的多少与韶冶有着一定的关系，随着河水的搬运和沉积作用，依附在沉积物中的铬随着沉积物移动和沉积，所以出现了距离韶冶越远，含量越大的现象；铅呈现出距离韶冶越近，值越大的趋势这可能与铅本本身渗透和依附作用的大小有关；另外部分重金属在A的值比较大，因为A点刚好是北江河右岸拐弯附近。北江河位于北半球，由于地转偏向力的作用，河流向左岸侵蚀，右岸沉积，所以右岸有大片的沉积物，因此右岸及A点所在的地方含量较高是合理的。

（3）根据土壤污染累积指数评价结果可知，同一重金属在不同采样点的污染指数存在差异，但是总体上，4种重金属的污染指数都是偏高，可知该河流段受到了一定程度的重金属污染，特别是镉、砷污染严重，这与该地发展重金属企业密切相关。

4 结论与建议

通过此次在北江流域韶关段进行调研、采样并检测4种重金属含量后，对其进行了分析和评价。采用土壤污染累积指数评价法和内梅罗污染指数评价法，都得出该流域内铬、铅、镉和砷的含量都已经超标，特别是镉含量超标严重，由此可以判断该流域已经受到了严重的重金属污染。

河流底积物中重金属含量除了来自大自然本身外，与北江流域韶关段以上的支流、流经之地的工业、农业、生活用水排出废水废物有着密切关系。该流域在韶关段上游的武江与浈江流经湖南、江西和韶关，流经之地工业发展较好，特别是重金属工业，例如选冶炼和采矿业等。调研河段流经韶关颇有影响力的韶关冶炼厂，该厂的经营对河流重金属的含量有很大的影响，曾经该厂有过河流重金属镉污染事件，虽然该厂已经停产和搬迁，但是重金属对土壤、水源等影响具有潜伏性和长效性，其伤害也是长时间的。

北江韶关段河流有较为严重的重金属污染，这应该引起相关部门和广大民众的关注和高度重视，应加强环保教育、加强河流污染监测、采取有效的措施对污染进行防治，以免污染继续加重，扩散范围变大，严重危害北江流域的生态环境。

参考文献

[1]漆燕.向仁军，刘湛，等.典型河流表层底泥重金属污染现状与评价[J].环境科学与技术，2012，S2：91-95

[2]马秀平，井维鑫，王茜，等.丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价[J].农业环境科学学报，2010，29（6）：1180-1186.

[3]杨歌，周跃，贝荣塔，等.滇东南矿区河流底泥重金属污染潜在生态风险评价[J].环境科学导刊，2007，26（9）：80-82

[4]杨振，胡明安，黄松.大宝山矿区河流表层重金属污染及潜在生态风险评价[J].桂林工学院学报，2007，2：44-48.

[5]吴文星，李开明，汪光，等.沉积物重金属污染评价方法比较——以谭江为例[J].环境科学与技术，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中华人民共和国国家标准-土壤环境质量标准.

[7]HJ/T166-2004，中华人民共和国环境保护行业标准-土壤环境监测技术规范.

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（3）根据土壤污染累积指数评价结果可知，同一重金属在不同采样点的污染指数存在差异，但是总体上，4种重金属的污染指数都是偏高，可知该河流段受到了一定程度的重金属污染，特别是镉、砷污染严重，这与该地发展重金属企业密切相关。

4 结论与建议

通过此次在北江流域韶关段进行调研、采样并检测4种重金属含量后，对其进行了分析和评价。采用土壤污染累积指数评价法和内梅罗污染指数评价法，都得出该流域内铬、铅、镉和砷的含量都已经超标，特别是镉含量超标严重，由此可以判断该流域已经受到了严重的重金属污染。

河流底积物中重金属含量除了来自大自然本身外，与北江流域韶关段以上的支流、流经之地的工业、农业、生活用水排出废水废物有着密切关系。该流域在韶关段上游的武江与浈江流经湖南、江西和韶关，流经之地工业发展较好，特别是重金属工业，例如选冶炼和采矿业等。调研河段流经韶关颇有影响力的韶关冶炼厂，该厂的经营对河流重金属的含量有很大的影响，曾经该厂有过河流重金属镉污染事件，虽然该厂已经停产和搬迁，但是重金属对土壤、水源等影响具有潜伏性和长效性，其伤害也是长时间的。

北江韶关段河流有较为严重的重金属污染，这应该引起相关部门和广大民众的关注和高度重视，应加强环保教育、加强河流污染监测、采取有效的措施对污染进行防治，以免污染继续加重，扩散范围变大，严重危害北江流域的生态环境。

参考文献

[1]漆燕.向仁军，刘湛，等.典型河流表层底泥重金属污染现状与评价[J].环境科学与技术，2012，S2：91-95

[2]马秀平，井维鑫，王茜，等.丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价[J].农业环境科学学报，2010，29（6）：1180-1186.

[3]杨歌，周跃，贝荣塔，等.滇东南矿区河流底泥重金属污染潜在生态风险评价[J].环境科学导刊，2007，26（9）：80-82

[4]杨振，胡明安，黄松.大宝山矿区河流表层重金属污染及潜在生态风险评价[J].桂林工学院学报，2007，2：44-48.

[5]吴文星，李开明，汪光，等.沉积物重金属污染评价方法比较——以谭江为例[J].环境科学与技术，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中华人民共和国国家标准-土壤环境质量标准.

[7]HJ/T166-2004，中华人民共和国环境保护行业标准-土壤环境监测技术规范.

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（3）根据土壤污染累积指数评价结果可知，同一重金属在不同采样点的污染指数存在差异，但是总体上，4种重金属的污染指数都是偏高，可知该河流段受到了一定程度的重金属污染，特别是镉、砷污染严重，这与该地发展重金属企业密切相关。

4 结论与建议

通过此次在北江流域韶关段进行调研、采样并检测4种重金属含量后，对其进行了分析和评价。采用土壤污染累积指数评价法和内梅罗污染指数评价法，都得出该流域内铬、铅、镉和砷的含量都已经超标，特别是镉含量超标严重，由此可以判断该流域已经受到了严重的重金属污染。

河流底积物中重金属含量除了来自大自然本身外，与北江流域韶关段以上的支流、流经之地的工业、农业、生活用水排出废水废物有着密切关系。该流域在韶关段上游的武江与浈江流经湖南、江西和韶关，流经之地工业发展较好，特别是重金属工业，例如选冶炼和采矿业等。调研河段流经韶关颇有影响力的韶关冶炼厂，该厂的经营对河流重金属的含量有很大的影响，曾经该厂有过河流重金属镉污染事件，虽然该厂已经停产和搬迁，但是重金属对土壤、水源等影响具有潜伏性和长效性，其伤害也是长时间的。

北江韶关段河流有较为严重的重金属污染，这应该引起相关部门和广大民众的关注和高度重视，应加强环保教育、加强河流污染监测、采取有效的措施对污染进行防治，以免污染继续加重，扩散范围变大，严重危害北江流域的生态环境。

参考文献

[1]漆燕.向仁军，刘湛，等.典型河流表层底泥重金属污染现状与评价[J].环境科学与技术，2012，S2：91-95

[2]马秀平，井维鑫，王茜，等.丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价[J].农业环境科学学报，2010，29（6）：1180-1186.

[3]杨歌，周跃，贝荣塔，等.滇东南矿区河流底泥重金属污染潜在生态风险评价[J].环境科学导刊，2007，26（9）：80-82

[4]杨振，胡明安，黄松.大宝山矿区河流表层重金属污染及潜在生态风险评价[J].桂林工学院学报，2007，2：44-48.

[5]吴文星，李开明，汪光，等.沉积物重金属污染评价方法比较——以谭江为例[J].环境科学与技术，201112，35（9）：143-149.

[6]GB/15618-1995，中华人民共和国国家标准-土壤环境质量标准.

[7]HJ/T166-2004，中华人民共和国环境保护行业标准-土壤环境监测技术规范.

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