饒河樂(lè)安江段及入鄱陽(yáng)湖口處沉積物中重金屬的空間變化和污染特征.pdf

1、環(huán)境污染問(wèn)題是二十一世紀(jì)全球面臨的重大問(wèn)題之一，其中重金屬污染因其具有的持久性、生物富集和毒性而倍受關(guān)注，一直是國(guó)際環(huán)境科學(xué)界的熱點(diǎn)研究課題之一。我國(guó)湖泊眾多，其中鄱陽(yáng)湖是我國(guó)最大的淡水湖，很具有代表性。鄱陽(yáng)湖上承贛江、撫河、信江、饒河、修水五大河流。其中饒河兩大支流之一的樂(lè)安河中下游有著我國(guó)最大的銅礦一一江西德興銅礦，其礦山酸性廢水對(duì)饒河和鄱陽(yáng)湖的生態(tài)造成了很大影響。所以本課題以饒河樂(lè)安江段和入鄱陽(yáng)湖口處為典型地區(qū)，選擇幾種主要的重金

2、屬元素Cu、Pb、Zn等為研究對(duì)象，分析在受自然和高強(qiáng)度人類活動(dòng)綜合作用下的河流與湖口潮灘生態(tài)系統(tǒng)中，重金屬元素在沉積物中的分布、累積、遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生態(tài)效應(yīng)，探討樂(lè)安江和入湖口處重金屬的主要來(lái)源及其輸入途徑，最后對(duì)整個(gè)樂(lè)安江和饒河入鄱陽(yáng)湖口處底質(zhì)中的重金屬進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為鄱陽(yáng)湖資源合理開(kāi)發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。 2005年10月，我們沿樂(lè)安江的干流及支流共采取了35個(gè)采樣點(diǎn)的河水、懸浮顆粒物(SS)、

3、表層沉積物、河灘表層土及漫灘區(qū)表層土優(yōu)勢(shì)植物-稗草(barnyard grass)，并在其最大的支流-洎水河安排了4個(gè)點(diǎn)。但有幾個(gè)點(diǎn)的河床多石而未能采取到沉積物。又于2006年7月份，在饒河入鄱陽(yáng)湖口處系統(tǒng)地采集了柱狀沉積物樣品。采用原子吸收分光光度法(AAS)和石墨爐原子吸收分光光度法(GFAAS)對(duì)所有樣品中的Cu、Pb、Zn等重金屬元素及其形態(tài)進(jìn)行了測(cè)定，并用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，研究結(jié)果表明： 一

4、、樂(lè)安江流域的河水水化學(xué)性質(zhì)和重金屬分布類型可大致分為4組。樂(lè)安江中游SO<,4><'2->和重金屬含量較高，向下游其含量明顯降低。樂(lè)安江中的Cu顯示出了兩個(gè)明顯的污染源(德興銅礦AMD污染的大塢河、銀山鉛鋅礦AMD污染了的洎水河)，Pb和Zn只有一個(gè)污染源(洎水河)。河水中硫同位素組成明顯表明了樂(lè)安江中游SO<,4><'2->主要來(lái)自于德興銅礦和銀山鉛鋅礦含硫礦物。 從總體上看，由于貧銅礦石(<0.3％)的高效利用，盡管兩大

5、礦山的日采礦能力增大了，但樂(lè)安江的重金屬污染并沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的增加，在下游甚至有所降低，表明這些河段的生態(tài)環(huán)境狀況得到了改善。 二、3條支流的表層土和稗草中含有較高濃度的Cd(洎水河)、Cu(大塢河和洎水河)、Pb(洎水河)和Zn(體泉河和洎水河)。而其他11個(gè)支流的表層土和稗草中的重金屬含量則較低。就整個(gè)樂(lè)安江來(lái)講，表層土中重金屬富集因子和污染指數(shù)表明受到污染的表層土呈局部分布，與四個(gè)污染源(德興銅礦、銀山鉛鋅礦、火力發(fā)電站和捕

6、魚(yú)區(qū)、金屬高爐)的位置相對(duì)應(yīng)。污染源被處理10年后，其重金屬污染物還能被發(fā)現(xiàn)。 稗草只對(duì)Cd表現(xiàn)了強(qiáng)大的吸收特征。盡管所有采樣點(diǎn)中表層土和稗草中的Cd、Cu、Pb和Zn的含量都很高，但是在表層土中的含量和稗草中的含量并沒(méi)有明顯的相關(guān)性。 三、盡管與國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量相比，饒河入鄱陽(yáng)湖口處采樣點(diǎn)底泥中Cu、Pb、Zn的含量指標(biāo)均符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但與鄱陽(yáng)湖流域底泥背景值相比，這3種金屬元素的平均含量分別超過(guò)背景值的28.9倍

7、8.3倍4.8倍。這表明了，由于受樂(lè)安江的影響，饒河入鄱陽(yáng)湖口處沉積物中Cu、Pb、Zn的污染已相當(dāng)嚴(yán)重。 所有重金屬元素高值點(diǎn)都出現(xiàn)在龍口港(R2)附近，鄱陽(yáng)湖內(nèi)(R3)次之，饒河入湖河道口(R1)的反而最小。這一空間分布特點(diǎn)可能與河口水流相對(duì)較急，影響沉積物粒度空間的分布有關(guān)。 饒河入鄱陽(yáng)湖口處沉積物中Cu、Pb、Zn主要是以有機(jī)態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)(S4)為主，可交換態(tài)(S1)和碳結(jié)合態(tài)(S2)等生物有效性態(tài)相對(duì)較少。其

8、中Pb的可交換態(tài)(S1)、碳結(jié)合態(tài)(S2)和鐵錳氧化態(tài)(S3)較其他元素高，因此它的生物危害性較大。 研究結(jié)果表明鄱陽(yáng)湖重金屬污染主要為Cu污染。鄱陽(yáng)湖重金屬污染的主要來(lái)源是德興銅礦，其中Cu當(dāng)然是主要污染物，因此，研究結(jié)果與實(shí)際情況是吻合的；同時(shí)，不難得出結(jié)論：要治理鄱陽(yáng)湖重金屬污染必須首先治理德興銅礦廢水污染。作為Cu的伴生礦物，Zn污染同時(shí)存在是難免的，因此，在對(duì)污染源主要污染物治理時(shí)要同時(shí)考慮其他污染物。Pb污染除來(lái)自