韓曉光

(遼寧潤中供水有限責任公司，遼寧 沈陽 110015)

遼寧大伙房水庫消落帶水體重金屬污染特征研究

韓曉光

(遼寧潤中供水有限責任公司，遼寧 沈陽 110015)

本次研究在大伙房水庫消落帶設(shè)置了10個采樣點,對各采樣點采集的水體樣品主要重金屬含量進行分析測定。測定結(jié)果表明水庫消落帶水體重金屬含量較低,符合國家Ⅰ類水質(zhì)標準。

大伙房水庫;消落帶;重金屬

大伙房水庫在引水工程完工之后，承擔著遼寧省沈陽市及周邊地區(qū)的生產(chǎn)生活供水責任，在該地區(qū)的社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用［1］。隨著庫區(qū)上游地區(qū)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，各類礦山企業(yè)、大小工廠迅速興起，含有重金屬的采礦廢水、工業(yè)廢水以及生活污水排入渾河的數(shù)量不斷增加，因此，大伙房水庫將面臨更為嚴重的重金屬污染形勢。由于大伙房水庫是我國最重要的九大水源地之一，因此應(yīng)對水庫的水體安全予以密切關(guān)注。

1 大伙房水庫概況

大伙房水庫位于遼寧省撫順市境內(nèi)的渾河上游，距撫順市中心約 18km，距省會沈陽約68km［2］。水庫東西長35km左右，水面寬度為0.3～4.1km不等。水庫流域范圍為帶狀河谷型，面積約5 400km2。

大伙房水庫是一座兼具防洪、發(fā)電、供水等多種功能的大型水利工程，是沈陽和撫順2市的主要生活飲用水水源地［3］。水庫的水源主要來自于渾河、蘇子河和社河，其中渾河是主要的供水水源，占入庫總量的一半以上。庫區(qū)周邊地域有東北地區(qū)最大的銅礦，各種規(guī)模的礦山在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水會間接排入庫區(qū)，導致水庫的重金屬污染。

2 采樣點的設(shè)定、采集、處理與測定

(1)采樣點的設(shè)定。為保證測定結(jié)果的準確性與有效性，同時盡量減少采樣點的數(shù)目，在庫區(qū)周邊設(shè)置了10個采樣點(如圖1所示)。這些采樣點包含了河岸荒地、農(nóng)田、沼澤、林場、養(yǎng)殖場等庫區(qū)周邊幾乎所有的地表形態(tài)，水體采樣標本具有普遍代表性。

圖1 采樣點設(shè)置示意圖

(2)采樣和預(yù)處理。利用洗凈的礦泉水瓶浸入采樣點周圍的水中，灌滿水后取出并倒入玻璃容器，在將容器密封后低溫保存，并在6h內(nèi)及時進行水樣處理。

(3)測定方法。利用原子吸收分光光度計測定重金屬 C u、C d、Z n、P b含量;利用氫化物發(fā)生器-原子熒光測定水樣中的總汞(TH g)含量;利用G C-C V A F S法測定水樣中的甲基汞(Me H g)含量。

3 大伙房水庫消落帶水體重金屬含量解析

大伙房水庫是重要的水源地，其水體中的重金屬與水源地的水質(zhì)尤其是消落帶附近的水質(zhì)息息相關(guān)。由于消落帶處于一種干濕交替的狀態(tài)，這一區(qū)域沉積物中的重金屬可以通過消落帶水體的機械遷移與庫區(qū)水體進行交換。因此，對消落帶附近水體的重金屬含量的監(jiān)測，有利于對庫區(qū)水體重金屬污染進行必要的預(yù)警與防范。本文研究以地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 3838-2002)作為評價的主要依據(jù)，進一步分析水體中重金屬含量(測定結(jié)果見表1)，有助于客觀評價大伙房水庫作為飲用水水源地水質(zhì)的情況。

表1 消落帶水體重金屬含量測定結(jié)果與地表水相關(guān)標準對比 μ g/L

3.1 重金屬C u的含量分布特征

地表水體中的重金屬C u主要有2個來源［4］。①有色金屬冶煉以及生活污水排放造成的人為污染，②由大氣沉降與降水沖刷地表等作用產(chǎn)生的自然污染。在自然水體中的重金屬C u主要以二價形態(tài)出現(xiàn)，并且溶解度隨著水體酸堿度的增高而下降。另一方面，水體中如果存在絡(luò)合配位體，并與二價銅離子結(jié)合，就能顯著增加銅的溶解度，而銅離子如果被自然水體中的某些固態(tài)物質(zhì)吸附，溶解度就會顯著降低。由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，水庫消落帶水體中重金屬C u的含量最大值為0.079292μ g/L，最小值為0.012878μ g/L，其含量在國家Ⅰ類水標準水質(zhì)標準范圍之內(nèi)。將 C u的含量與采樣點對比分析可以看出，其含量分布與河流流動走向比較一致，例如采樣點10處于渾河下游，其重金屬C u的含量也最高。

3.2 重金屬Z n的含量分布特征

Z n是人體生命活動必不可少的微量元素，特別是對人體肌肉及骨骼的生長發(fā)育以及新陳代謝具有重要作用［5］。另一方面，現(xiàn)代醫(yī)學指出，過量攝入金屬Z n或某些Z n的化合物也會對人體造成不同程度的危害，甚至危及生命。在工業(yè)領(lǐng)域，金屬Z n也是重要的原料，被廣泛應(yīng)用于冶煉、制藥以及食品行業(yè)。金屬Z n在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用也為其進入水體提供了條件，從而成為重要的污染源。而通過自然途徑進入水體的金屬Z n由于數(shù)量極其有限，一般不會影響到水體安全。由表1的數(shù)據(jù)可以看出，大伙房水庫消落區(qū)水體中Z n含量的最大值0.237288μ g/L，最小值為0.051240μ g/L，其最高值含量也符合國家Ⅰ類水標準水質(zhì)要求。從含量的分布特征上來看，采樣點4到采樣點9的波動性并不明顯，由于2和3兩個采樣點處于渾河支流的上游，因此有小幅波動上升，而采樣點10處于污染較為嚴重的渾河下游，Z n的含量也最高。

3.3 重金屬Hg的含量分布

水體中來自自然因素的金屬H g可以忽略不計，而人為污染主要來自于燃煤電廠等工業(yè)廢水以及生活污水排放。由于重金屬元素H g一旦進入自然環(huán)境就很難被生物降解，因此會隨著食物鏈不斷循環(huán)，并最終進入人體，給人們的健康造成嚴重危害［6］。

從表1的數(shù)據(jù)來看，大伙房水庫消落帶水體中H g元素含量具有明顯的波動性，其中最大值出現(xiàn)在采樣點10，為0.04752773μ g/L，其次是渾河和社河的交匯處的采樣點5，為0.04036194μ g/L，位于蘇子河流域的采樣點6的含量最低，為0.00412880μ g/L。雖然大伙房水庫消落帶水體中重金屬H g含量的波動性較大，但是所有10個采樣點的含量均符合國家Ⅰ類水質(zhì)標準。分析含量波動明顯的原因可能是采樣點5和10周圍存在較多的居民生活區(qū)，因此重金屬H g的含量也比較高。

3.4 重金屬C d的含量分布

自然水體中的重金屬元素C d的主要來源也是人為因素［7］。C d元素也是具有較高毒性的重金屬含量元素之一，人體過量攝入 C d元素可造成腎、骨骼與肺等多器官病變。從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，各采集點水體中重金屬 C d的含量極為有限，僅有3處檢出，其中含量最大值為0.002111μ g/L，符合國家Ⅰ類水質(zhì)標準，因此大伙房水庫區(qū)水體中重金屬C d污染為微量。

4 重金屬污染物來源分析與對策

4.1 重金屬污染物來源分析

雖然上述監(jiān)測說明大伙房水庫消落帶重金屬污染并不嚴重，其主要指標均符合國家Ⅰ類水質(zhì)標準，但是作為遼寧中部地區(qū)的主要飲用水水源地，控制水體污染，保證供水水質(zhì)仍是庫區(qū)管理的重要內(nèi)容。經(jīng)過對采樣點周邊的調(diào)查顯示，庫區(qū)的污染物主要來源有6個，分別是工業(yè)廢物廢水排放、城鎮(zhèn)居民生活污水排放、庫區(qū)周圍農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、養(yǎng)殖廢水排放、庫區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以及以銅為主的金屬礦山開采［8］。由于大伙房水庫匯水區(qū)礦藏資源豐富，是遼寧省東北部主要的礦藏產(chǎn)地。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該區(qū)域已經(jīng)形成了包括黃金、銅、鐵在內(nèi)的規(guī)?；V藏開采工業(yè)體系，并成為大伙房水庫重金屬污染主要來源。

4.2 應(yīng)對潛在重金屬污染風險的措施

首先，大伙房水庫周邊的礦山企業(yè)的生產(chǎn)工藝落后，是選礦廢水、廢渣中的重金屬進入自然水體的主要原因。因此，由當?shù)丨h(huán)保部門牽頭，多部門聯(lián)動對當?shù)氐牡V山企業(yè)進行重點排查和篩選，對其中污染風險較大的企業(yè)實施生產(chǎn)工藝改進或關(guān)停措施。此外，還要對水庫水體中的重金屬含量進行實時監(jiān)控，保障這一重要水源地的水質(zhì)安全。

其次，要通過廣播、電視、書刊等傳統(tǒng)媒體以及互聯(lián)網(wǎng)等新興媒體大力宣傳環(huán)保理念，充分發(fā)揮社會輿論監(jiān)督作用，并與環(huán)保部門的監(jiān)管形成互補，以有效約束資源擁有者與開發(fā)利用者的違規(guī)排放行為，打造可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟，提高環(huán)境質(zhì)量。此外，各級各類學校也要對學生進行環(huán)保教育，養(yǎng)成環(huán)保習慣，使我們的子孫后代成為環(huán)保意識優(yōu)良的社會公民。

5 結(jié)語

本研究通過采樣測定的方式對大伙房水庫消落帶水體中主要重金屬污染物C u、Z n、H g、C d、P b的含量進行了測定分析。結(jié)果顯示所有采樣點上述重金屬的含量較少，符合國家Ⅰ類水質(zhì)標準。其中各種重金屬污染物的最大值主要出現(xiàn)在采樣點10，這與渾河流域近年來污染嚴重有密切關(guān)系。由于大伙房水庫是重要的生活飲用水水源地，雖然消落帶水體中重金屬含量較少，但這并不能成為放松庫區(qū)水體重金屬含量監(jiān)測的理由，對水體重金屬污染監(jiān)測與防范工作必須常抓不懈。

［1］羅燕，秦延文，張雷，等.大伙房水庫表層沉積物重金屬污染分析與評價［J］.環(huán)境科學學報，2011(05):987-995.

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1008-1305(2016)05-0084-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.05.029

2016-01-07

韓曉光(1988年—)，男，助理工程師。