辽宁大伙房水库消落带水体重金属污染特征研究

韩晓光

(辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110015)

辽宁大伙房水库消落带水体重金属污染特征研究

韩晓光

(辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110015)

本次研究在大伙房水库消落带设置了10个采样点,对各采样点采集的水体样品主要重金属含量进行分析测定。测定结果表明水库消落带水体重金属含量较低,符合国家Ⅰ类水质标准。

大伙房水库;消落带;重金属

大伙房水库在引水工程完工之后，承担着辽宁省沈阳市及周边地区的生产生活供水责任，在该地区的社会发展中发挥着重要作用［1］。随着库区上游地区经济的迅速发展，各类矿山企业、大小工厂迅速兴起，含有重金属的采矿废水、工业废水以及生活污水排入浑河的数量不断增加，因此，大伙房水库将面临更为严重的重金属污染形势。由于大伙房水库是我国最重要的九大水源地之一，因此应对水库的水体安全予以密切关注。

1 大伙房水库概况

大伙房水库位于辽宁省抚顺市境内的浑河上游，距抚顺市中心约 18km，距省会沈阳约68km［2］。水库东西长35km左右，水面宽度为0.3～4.1km不等。水库流域范围为带状河谷型，面积约5 400km2。

大伙房水库是一座兼具防洪、发电、供水等多种功能的大型水利工程，是沈阳和抚顺2市的主要生活饮用水水源地［3］。水库的水源主要来自于浑河、苏子河和社河，其中浑河是主要的供水水源，占入库总量的一半以上。库区周边地域有东北地区最大的铜矿，各种规模的矿山在生产过程中产生的污水会间接排入库区，导致水库的重金属污染。

2 采样点的设定、采集、处理与测定

(1)采样点的设定。为保证测定结果的准确性与有效性，同时尽量减少采样点的数目，在库区周边设置了10个采样点(如图1所示)。这些采样点包含了河岸荒地、农田、沼泽、林场、养殖场等库区周边几乎所有的地表形态，水体采样标本具有普遍代表性。

图1 采样点设置示意图

(2)采样和预处理。利用洗净的矿泉水瓶浸入采样点周围的水中，灌满水后取出并倒入玻璃容器，在将容器密封后低温保存，并在6h内及时进行水样处理。

(3)测定方法。利用原子吸收分光光度计测定重金属 C u、C d、Z n、P b含量;利用氢化物发生器-原子荧光测定水样中的总汞(TH g)含量;利用G C-C V A F S法测定水样中的甲基汞(Me H g)含量。

3 大伙房水库消落带水体重金属含量解析

大伙房水库是重要的水源地，其水体中的重金属与水源地的水质尤其是消落带附近的水质息息相关。由于消落带处于一种干湿交替的状态，这一区域沉积物中的重金属可以通过消落带水体的机械迁移与库区水体进行交换。因此，对消落带附近水体的重金属含量的监测，有利于对库区水体重金属污染进行必要的预警与防范。本文研究以地表水环境质量标准(GB 3838-2002)作为评价的主要依据，进一步分析水体中重金属含量(测定结果见表1)，有助于客观评价大伙房水库作为饮用水水源地水质的情况。

表1 消落带水体重金属含量测定结果与地表水相关标准对比 μ g/L

3.1 重金属C u的含量分布特征

地表水体中的重金属C u主要有2个来源［4］。①有色金属冶炼以及生活污水排放造成的人为污染，②由大气沉降与降水冲刷地表等作用产生的自然污染。在自然水体中的重金属C u主要以二价形态出现，并且溶解度随着水体酸碱度的增高而下降。另一方面，水体中如果存在络合配位体，并与二价铜离子结合，就能显著增加铜的溶解度，而铜离子如果被自然水体中的某些固态物质吸附，溶解度就会显著降低。由表1中的数据可以看出，水库消落带水体中重金属C u的含量最大值为0.079292μ g/L，最小值为0.012878μ g/L，其含量在国家Ⅰ类水标准水质标准范围之内。将 C u的含量与采样点对比分析可以看出，其含量分布与河流流动走向比较一致，例如采样点10处于浑河下游，其重金属C u的含量也最高。

3.2 重金属Z n的含量分布特征

Z n是人体生命活动必不可少的微量元素，特别是对人体肌肉及骨骼的生长发育以及新陈代谢具有重要作用［5］。另一方面，现代医学指出，过量摄入金属Z n或某些Z n的化合物也会对人体造成不同程度的危害，甚至危及生命。在工业领域，金属Z n也是重要的原料，被广泛应用于冶炼、制药以及食品行业。金属Z n在工业领域的广泛应用也为其进入水体提供了条件，从而成为重要的污染源。而通过自然途径进入水体的金属Z n由于数量极其有限，一般不会影响到水体安全。由表1的数据可以看出，大伙房水库消落区水体中Z n含量的最大值0.237288μ g/L，最小值为0.051240μ g/L，其最高值含量也符合国家Ⅰ类水标准水质要求。从含量的分布特征上来看，采样点4到采样点9的波动性并不明显，由于2和3两个采样点处于浑河支流的上游，因此有小幅波动上升，而采样点10处于污染较为严重的浑河下游，Z n的含量也最高。

3.3 重金属Hg的含量分布

水体中来自自然因素的金属H g可以忽略不计，而人为污染主要来自于燃煤电厂等工业废水以及生活污水排放。由于重金属元素H g一旦进入自然环境就很难被生物降解，因此会随着食物链不断循环，并最终进入人体，给人们的健康造成严重危害［6］。

从表1的数据来看，大伙房水库消落带水体中H g元素含量具有明显的波动性，其中最大值出现在采样点10，为0.04752773μ g/L，其次是浑河和社河的交汇处的采样点5，为0.04036194μ g/L，位于苏子河流域的采样点6的含量最低，为0.00412880μ g/L。虽然大伙房水库消落带水体中重金属H g含量的波动性较大，但是所有10个采样点的含量均符合国家Ⅰ类水质标准。分析含量波动明显的原因可能是采样点5和10周围存在较多的居民生活区，因此重金属H g的含量也比较高。

3.4 重金属C d的含量分布

自然水体中的重金属元素C d的主要来源也是人为因素［7］。C d元素也是具有较高毒性的重金属含量元素之一，人体过量摄入 C d元素可造成肾、骨骼与肺等多器官病变。从表1中的数据可以看出，各采集点水体中重金属 C d的含量极为有限，仅有3处检出，其中含量最大值为0.002111μ g/L，符合国家Ⅰ类水质标准，因此大伙房水库区水体中重金属C d污染为微量。

4 重金属污染物来源分析与对策

4.1 重金属污染物来源分析

虽然上述监测说明大伙房水库消落带重金属污染并不严重，其主要指标均符合国家Ⅰ类水质标准，但是作为辽宁中部地区的主要饮用水水源地，控制水体污染，保证供水水质仍是库区管理的重要内容。经过对采样点周边的调查显示，库区的污染物主要来源有6个，分别是工业废物废水排放、城镇居民生活污水排放、库区周围农业生产、养殖废水排放、库区水产养殖业以及以铜为主的金属矿山开采［8］。由于大伙房水库汇水区矿藏资源丰富，是辽宁省东北部主要的矿藏产地。经过几十年的发展，该区域已经形成了包括黄金、铜、铁在内的规模化矿藏开采工业体系，并成为大伙房水库重金属污染主要来源。

4.2 应对潜在重金属污染风险的措施

首先，大伙房水库周边的矿山企业的生产工艺落后，是选矿废水、废渣中的重金属进入自然水体的主要原因。因此，由当地环保部门牵头，多部门联动对当地的矿山企业进行重点排查和筛选，对其中污染风险较大的企业实施生产工艺改进或关停措施。此外，还要对水库水体中的重金属含量进行实时监控，保障这一重要水源地的水质安全。

其次，要通过广播、电视、书刊等传统媒体以及互联网等新兴媒体大力宣传环保理念，充分发挥社会舆论监督作用，并与环保部门的监管形成互补，以有效约束资源拥有者与开发利用者的违规排放行为，打造可持续发展经济，提高环境质量。此外，各级各类学校也要对学生进行环保教育，养成环保习惯，使我们的子孙后代成为环保意识优良的社会公民。

5 结语

本研究通过采样测定的方式对大伙房水库消落带水体中主要重金属污染物C u、Z n、H g、C d、P b的含量进行了测定分析。结果显示所有采样点上述重金属的含量较少，符合国家Ⅰ类水质标准。其中各种重金属污染物的最大值主要出现在采样点10，这与浑河流域近年来污染严重有密切关系。由于大伙房水库是重要的生活饮用水水源地，虽然消落带水体中重金属含量较少，但这并不能成为放松库区水体重金属含量监测的理由，对水体重金属污染监测与防范工作必须常抓不懈。

［1］罗燕，秦延文，张雷，等.大伙房水库表层沉积物重金属污染分析与评价［J］.环境科学学报，2011(05):987-995.

［2］高佳，苏芳莉，孟繁斌.大伙房水库流域重金属C u分布特征规律［J］.水土保持学报，2015(01):235-238+262.

［3］贺斌，金永民，褚龙.辽宁大伙房水库水质评价［J］.北方环境，2010(02):38-40.

［4］成颖.城市化对水环境的影响及水环境的综合整治措施［J］.水利规划与设计，2013(02):15-17.

［5］王海东，方凤满，谢宏芳.中国水体重金属污染研究现状与展望［J］.广东微量元素科学，2010(01):14-18.

［6］赵顺顺，孟范平，王震宇，等.监测水体重金属污染的分子生物标志物研究进展［J］.生态环境学报，2010(02):453-458.

［7］佘加平，武俐，赵同谦，等.丹江口水库淅川淹没区土壤中汞和砷的赋存特征及生态风险评价［J］.农业环境科学学报，2013 (01):111-117.

［8］佟敬军，王桂芳，金福杰.大伙房水库周边环境污染现状及治理措施探讨［J］.环境保护与循环经济，2010(01):54-56.

X 524

A

1008-1305(2016)05-0084-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.05.029

2016-01-07

韩晓光(1988年—)，男，助理工程师。