初兆嫻
(遼寧省撫順生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,遼寧 撫順 113000)
具有較強(qiáng)的毒害性和累積性的重金屬污染物,會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量和人體健康造成嚴(yán)重危害。水庫(kù)底質(zhì)中的重金屬污染物較水體具有更加穩(wěn)定的特點(diǎn),更能反映出某一時(shí)段內(nèi)水質(zhì)污染狀況[1]。本文通過(guò)對(duì)大伙房水庫(kù)底質(zhì)重金屬指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及污染評(píng)價(jià),對(duì)大伙房水庫(kù)底質(zhì)重金屬污染狀況、空間分布及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況的變化情況進(jìn)行分析研究。
底質(zhì)是重金屬污染物的重要載體,其在水體懸浮物吸附和沉積過(guò)程中富集,在微生物、底棲動(dòng)物和水生植物等作用下重新釋放到水體,從而對(duì)水體具有長(zhǎng)期影響。目前,國(guó)內(nèi)外底質(zhì)重金屬污染評(píng)價(jià)方法主要包括污染指數(shù)法、地累積指數(shù)法(Lego)、污染負(fù)荷指數(shù)法(PLD)、回歸過(guò)量分析法(ERA)、Hakanson提出的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法和臉譜圖法等。其中,《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166——2004)規(guī)定對(duì)土壤、底質(zhì)采用污染指數(shù)法,其包括單項(xiàng)污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法,數(shù)據(jù)表明指數(shù)越小污染越輕,指數(shù)越大污染越重。各種評(píng)價(jià)方法在不同的文獻(xiàn)和研究中都有較為普遍的使用[2]。本文主要研究方法是采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的方法,分析和評(píng)價(jià)從2000~2020年大伙房水庫(kù)五次底質(zhì)重金屬的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
大伙房水庫(kù)位于渾河(撫順市區(qū)段)的上游,距市中心18 km,是一座以防洪、灌溉、供水為主,兼以發(fā)電、養(yǎng)魚(yú)等多種功能的水利樞紐工程。大伙房水庫(kù)是一個(gè)東西長(zhǎng)的帶狀河谷型水庫(kù),長(zhǎng)約35 km,庫(kù)面最寬位置約4 km,最窄位置約0.3 km。流域內(nèi)匯水面積達(dá)5 437 km2,年平均徑流量約為15.7 億 m3。其中徑流量最大為30.31億 m3,最小為5.72億 m3。水庫(kù)最深處為37 m,庫(kù)容量最大為21.87億 m3。
監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是對(duì)大伙房水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況和匯水區(qū)域的環(huán)境狀況進(jìn)行分析,最后確定大伙房水庫(kù)底質(zhì)污染物為銅、鋅、鉛、鎘、砷、汞6種重金屬。
監(jiān)測(cè)方法:大伙房水庫(kù)底質(zhì)重金屬污染物每五年監(jiān)測(cè)1次,豐水期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采樣點(diǎn)位與水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位一致,分別為渾7左、渾7右、渾37左和渾37右。采樣使用采泥器進(jìn)行采集表層底質(zhì),用包裝袋密封好,送至實(shí)驗(yàn)室,放置土壤風(fēng)干室,經(jīng)研磨分篩后等處理,取過(guò)100目尼龍篩的樣品進(jìn)行消解,分別用原子吸收和原子熒光法分析測(cè)定重金屬含量[3]。
評(píng)價(jià)方法是參照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166-2004)中內(nèi)梅羅污染指數(shù)法,對(duì)底質(zhì)污染等級(jí)進(jìn)行劃定。
內(nèi)梅羅污染指數(shù)PN=,
式中PI均和PI最大分別是平均單項(xiàng)污染指數(shù)和最大單項(xiàng)污染指數(shù)。
式中PI為污染物I的單項(xiàng)污染指數(shù);CI為環(huán)境中污染物I的實(shí)測(cè)濃度(mg/kg);SI為污染物I的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg),采用《土壤環(huán)境 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-2018)中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值[4]。內(nèi)梅羅指數(shù)法底質(zhì)污染等級(jí)及污染水平分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 底質(zhì)污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
從2000~2020年之間,大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬5次監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位:mg/kg
從2000~2020年,大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬銅、鋅、鉛和鎘濃度均值秩相關(guān)系數(shù)分別為-0.60、-0.90、-0.70、-0.60,總體呈下降趨勢(shì),但變化趨勢(shì)均不顯著。
從2006~2020年,大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬砷濃度均值變化近似“U”型,2008年相對(duì)較高,2015年相對(duì)較低;汞濃度均值變化呈波動(dòng)狀態(tài),2010年相對(duì)較高,2015相對(duì)較低。(因2002年未監(jiān)測(cè)砷、汞,未計(jì)算秩相關(guān)系數(shù))
2019年大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位:mg/kg
在2019年,渾7左和渾37右鋅超風(fēng)險(xiǎn)篩選值,分別超0.04倍和0.03倍;渾7左、渾37左、渾37右的鎘超風(fēng)險(xiǎn)篩選值,分別超1.13倍、1.55倍和1.70倍,但均未超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管制值。
2019年大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬綜合污染狀況見(jiàn)表4。
表4 大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬綜合污染狀況
由表中數(shù)據(jù)可以看出,2019年大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬污染總體為輕污染。其中,渾7左內(nèi)梅羅污染指數(shù)最大,相對(duì)污染最重,為輕污染;渾7右污染最輕,污染等級(jí)為警戒限水 平[5]。
通過(guò)大伙房水庫(kù)底質(zhì)重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果和評(píng)價(jià)分析來(lái)看,從2000~2020年底質(zhì)重金屬濃度變化不顯著。在2019年大伙房水庫(kù)庫(kù)區(qū)底質(zhì)重金屬內(nèi)梅羅污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果為輕污染,渾7右點(diǎn)位污染相對(duì)低,其他點(diǎn)位污染程度相差不大。