王家崖供水水庫重金屬污染特征分析

路 程

（西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，陜西 西安710054）

重金屬物質(zhì)在自然界中廣泛存在，其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動排入環(huán)境中的重金屬，濃度很低時也會產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性，通過一系列的富集，最后有可能進(jìn)入人體，危害人體健康。比如：汞、金、鉛等重金屬富集于人體時，可引起人體的自身免疫性疾病，破壞人體免疫系統(tǒng)，使免疫系統(tǒng)失去識別自身與“外侵”細(xì)胞的功能，結(jié)果導(dǎo)致人體產(chǎn)生疾病[2]。對于某一區(qū)域，如果重金屬的含量遠(yuǎn)高于其環(huán)境背景值，會使其賦存環(huán)境受到嚴(yán)重危害，因此對于重金屬污染的分析研究成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點。

1 實驗材料及方法

1.1 樣品的收集

采集樣品：①時間：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水庫表層沉積物，③處置：帶回實驗室保存于冰箱（4℃恒溫）。

1.2 測定方式

待保存的沉積物樣品冷凍干燥后，用瑪瑙研體研磨，后過100目尼龍篩，將過篩樣品保存?zhèn)溆谩?/p>

重 金 屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的 含 量 利 用ICP-MS （型 號ELANDRC-e）測定；Hg測定：稱取0.2g樣品經(jīng)王水水?。?5℃）消解，加入氯化溴將各形態(tài)Hg氧化，由上清液中取出并測定Hg的含量，同時測量水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW-07305（GSD-5），以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 實驗結(jié)果分析

2.1 重金屬含量分析

表1 各種重金屬含量分析 （mg/kg）

如表1所示，9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累計強(qiáng)度：其中Co、Cu、Mn、V的累計強(qiáng)度較高，達(dá)1.70以上；Zn、As的累計強(qiáng)度相對低，在1.50以下。由上可知，9種重金屬的

含量已有不同程度的富集，應(yīng)引起相關(guān)部門的重視。

2.2 重金屬含量空間分布分析

對于重金屬含量在其空間分布上加以測定，主要方法：將水庫分為庫邊、庫中，庫邊分為庫邊左、庫邊右；庫中分為庫中上游、庫中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。

由圖1可知，重金屬在水庫的4個分區(qū)呈現(xiàn)大致的V字分布，即庫中上游含量最低，庫邊和庫中下游含量相近；庫中含量分布情況是：庫中下游ffgt;庫中上游；庫邊含量分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊西（左）大于庫邊東（右），Pb和Zn的含量在庫邊東（右）大于庫邊西（東）。

2.3 重金屬空間區(qū)域賦存形態(tài)分析

王家崖水庫庫中和庫邊重金屬賦存形態(tài)空間區(qū)域分布如圖2所示。

圖1 重金屬含量空間區(qū)域分布

圖2 王家崖水庫重金屬賦存形態(tài)空間區(qū)域分布圖

由圖2可知，庫中沉積物乙酸提取態(tài)所占比例大小順序為：Mn（42.89%）ffgt;Cr（30.30%）ffgt;Pb（17.03%）ffgt;Ni（10.88%）ffgt;Co（6.40%）ffgt;Zn（3.59%）ffgt;Cu（2.49%），由此可知，沉積物中重金屬Mn極易釋放到水環(huán)境，Cr亦有較高的不穩(wěn)定性，容易擴(kuò)散到水環(huán)境中；重金屬以殘渣態(tài)形式存在的高低順序為：Cu（82.38%）ffgt;Zn（80.11%）ffgt;Ni（71.66%）ffgt;Co（60.05%）ffgt;Pb（49.65%）ffgt;Cr（47.62%）ffgt;Mn（36.21%），可見Cu和Zn在庫中以非常穩(wěn)定的形態(tài)存在，不易釋放出來。

庫邊沉積物在乙酸提取態(tài)中所占比例大小順序為：Mn（47.50%）ffgt;Pb（25.07%）ffgt;Cr（24.81%）ffgt;Co（14.95%）ffgt;Zn（12.26%）ffgt;Ni（8.19%）ffgt;Cu（4.13%）可見Mn在庫邊極具不穩(wěn)定性，很容易釋放出來，Pb、Cr元素也不穩(wěn)定，容易釋放出來；重金屬以殘渣態(tài)形式存在的高低順序為：Cu（75.90%）ffgt;Ni（70.72%）ffgt;Co（64.14%）ffgt;Zn（55.59%）ffgt;Cr（54.10%）ffgt;Mn（35.96%）ffgt;Pb（35.32%），可見Cu在庫邊也是以非常穩(wěn)定的形態(tài)存在，Ni、Co、Zn、Cr也較穩(wěn)定，不易釋放出來。

3 結(jié)論

（1）9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累計：其中Co、Cu、Mn、V的累計強(qiáng)度較高，達(dá)1.70以上；Zn、As的累計強(qiáng)度相對低，在1.50以下。

（2）9種元素在水庫的4個分區(qū)呈現(xiàn)大致相似的V字分布：庫中上游含量最低；在庫邊的分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊左大于庫邊右，Pb和Zn的含量在庫邊右大于庫邊左。

（3）整個水庫中，Cu和Ni元素賦存形態(tài)較穩(wěn)定；Zn元素在庫中穩(wěn)定，庫邊相對不穩(wěn)定；Cr元素在庫邊相對穩(wěn)定，庫中較不穩(wěn)定，更易擴(kuò)散到水環(huán)境中；Mn元素在整個庫區(qū)均不穩(wěn)定，極易擴(kuò)散到水環(huán)境，污染水庫。

［1］藍(lán)先洪.中國主要河口沉積物的重金屬地球化學(xué)研究[J].海洋地質(zhì)動態(tài),2004,20(12):1-4.

［2］尚英男,倪師軍,張成江,等.成都市河流表層沉積物重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].生態(tài)環(huán)境，2005,14(6):827-829.

［3］王新偉,鐘寧寧,李朝生,等.黃河包頭段河流沉積物重金屬污染的多樣性與均勻性分析[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,31(4):14-17.

［4］郁亞娟,黃宏,王曉棟,等.淮河沉積物中重金屬的測定和污染評價[J].環(huán)境科學(xué)研究,2003,16(6):26-28.