连云港徐圩新区河湖底泥的理化特征及其氮磷污染程度评价

林洪军, 郑小军, 胡志远, 王贝贝, 张肖城, 程铮

( 1.江苏香河农业开发有限公司, 江苏 连云港 222048; 2.江苏大学 环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013;3.苏州先进分子诊断有限公司, 江苏 苏州 215127 )

1 数据与方法

1.1 研究区域与采样点

徐圩新区(118°24′～119°68′E,33°59′～35°07′N)位于江苏省连云港市东南部.本研究选取的河湖包括复堆河、烧香河、驳盐河、中心河、方洋河、纳潮河、西港河、深港河、南复堆河9条河流,以及云湖、东香湖、香河湖、张圩湖、陬山湖、徐圩湖6个湖泊,并共设置了28个采样点(具体采样点如图1所示).

图1 河湖底泥采集点的位置图

1.2 样品采集与分析

1.3 理化指标检测的方法、仪器和试剂

KCl溶液的质量浓度为1.0 g/L,坛墨质检科技股份有限公司生产;硝酸、高氯酸和氢氟酸的质量浓度均1.0 g/L,国药集团化学试剂有限公司生产;H2SO4的质量浓度为1.0 g/L,坛墨质检科技股份有限公司生产.

1.4 地质累积指数

采用地质累积指数(Igeo)评估河湖底泥中氮磷的污染程度[10].Igeo的计算公式为:

Igeo= log2Ci/(K×Bi).

式中Igeo为地质累积指数;Ci为实测底泥中化学元素i的质量分数;Bi为元素i的地球化学背景值(%)[11](所测的元素采用的是我国工业化前沉积物中的化学元素[12],Bi背景值选取各省、自治区、直辖市的土壤氮磷含量[13]);K为表征岩石地质、成岩作用等影响背景值变化的系数(依据本文测试底泥的结果和文献报道的数据,本文取该系数值为1.5)[14].采用Muller分级标准对Igeo的计算结果进行分级和评价[15-16].

2 结果与分析

2.1 pH值及其空间分布特征

图2 各采样点底泥的pH值

2.2 氮磷含量及其空间分布特征

表1 徐圩新区河湖底泥中的氮磷含量

图3 各采样点底泥中的氮磷含量

表2 研究区内不同河湖底泥中的氮磷含量

2.3 污染程度评价

图4为研究区河湖底泥中TN和TP含量的地质累积指数(Igeo)和分级评价结果.由图4可以看出,处于TN偏中度污染的点位有15个,处于TP偏中度污染的点位有5个,剩余其他点位均处于TN和TP中度污染及以上等级.对各采集点氮磷的Igeo值进行计算得,其总氮的Igeo平均值为1.97,表明该区域处于偏中度污染状态;总磷的Igeo平均值为2.30,表明该区域处于中度污染状态(表3).在9条河道中,驳盐河、复堆河和西港河的平均总氮的Igeo值较高,处于中度污染状态,其余为偏中度污染水平;驳盐河的平均总磷的Igeo值最高,为重度污染状态,其余为中度污染及以下水平(表3).6个湖泊中,香河湖与徐圩湖的总氮的Igeo平均值相对较高(分别为2.93和2.69),处于中度污染状态;各湖泊采样点位的总磷的Igeo平均值的差异较小(在2.12～2.57范围内),均处于中度污染状态(表3).

表3 研究区河湖底泥中的氮磷地质累积指数(Igeo)及其污染程度

2.4 人类活动对底泥生态的影响

3 结论