上海飲用水源地Hg、As等重金屬的分布特征及其風(fēng)險評價.pdf

1、水體是人類賴以生存的重要自然資源之一，可以通過各種途徑直接或間接影響人類健康。Hg、As等重金屬作為持久性有毒污染物的重要組成部分已越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。上海雖然地處中國東部平原河網(wǎng)地區(qū)，但屬于典型的水質(zhì)型缺水城市，可見，上海市飲用水源地水環(huán)境中重金屬污染物的研究對上海飲用水源地水環(huán)境的改變及社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境安全的發(fā)展具有積極的現(xiàn)實意義。本文依據(jù)上海市基礎(chǔ)研究重點項目“上海市飲用水中內(nèi)分泌干擾物的環(huán)境污染過程與控制技術(shù)”的研究

2、內(nèi)容，并在此項目及國家自然科學(xué)基金項目“飲用水源地底泥重金屬再懸浮釋放與水源地水質(zhì)安全研究”、上海市環(huán)保局招標(biāo)項目“上海市持久性毒害污染物調(diào)研及對策”的資助下，以上海飲用水源地為研究對象，分析了水環(huán)境中水、沉積物、土壤、生物中Hg、As等8種主要重金屬的含量及分布特征，對水及生物中重金屬含量進行健康風(fēng)險評價，對沉積物及土壤中重金屬含量進行污染評價，并探討了上海飲用水源地水環(huán)境中Hg、As等重金屬污染物的主要來源，為上海市飲用水環(huán)境安全提

3、供科學(xué)依據(jù)。 本文取得的主要研究結(jié)果如下： 1.上海市飲用水源地水中Hg污染最嚴(yán)重，含量范圍為0.0404-0.2727μg/L，85.6％的樣點超過Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，不符合飲用水源地水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；相對于上海市土壤背景值，水源地表層沉積物中97.1％的樣點Cd超標(biāo)、62.5％的樣點Hg超標(biāo)，含量范圍分別為0.0871～0.9187mg/kg、0.0479～0.4169mg/kg?？臻g分布上，黃浦江上游干流水中大部分重金屬元素含

4、量高于黃浦江支流和陳行水庫，沉積物則表現(xiàn)出相反的分布特征。水中Cd、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni含量均與水的pH值和溫度成顯著性負(fù)相關(guān)(p=0.01)；沉積物的粒徑和有機質(zhì)是影響其重金屬含量的重要因子。 2.與上海市土壤背景值相比，黃浦江上游水源地土壤中Hg的累積量最大，含量范圍為0.0835～1.0185mg/kg，平均值為0.3321mg/kg，是背景值的3.3倍。通過相關(guān)性分析表明土壤的理化性質(zhì)對土壤中重金屬含量的影響不

5、明顯。 3.重金屬在螺螄肉、螺螄殼、河蜆、螃蟹中的累積量不同，大部分元素表現(xiàn)為螺螄肉含量最高，螺螄殼最低，Cu、Zn、Cr、Ni生命必需元素均高于Pb、Cd、Hg、As非生命必需元素。大型底棲動物及組織對Cr的富集能力均高于其他元素。豇豆中重金屬含量與食品污染物限量標(biāo)準(zhǔn)相比，Cr的超標(biāo)率為100％。 4.上海市飲用水源地水中基因毒物質(zhì)As、Cr、Cd和軀體毒物質(zhì)Cu、Pb、Zn、Hg對兒童的平均個人年健康風(fēng)險值均大于

6、成人。基因毒物質(zhì)的風(fēng)險平均值在E-05～E-03a-1之間，綜合致癌風(fēng)險平均值均高于E-06～E～04a-1的國際推薦最大可接受水平，表明基因毒物質(zhì)As、Cr、Cd通過飲水途徑對暴露人群產(chǎn)生的致癌危害極大，改善上海市水源地水質(zhì)的任務(wù)刻不容緩。 5.對水源地表層沉積物的地累積指數(shù)評價結(jié)果表明：Cd的污染等級最高。潛在生態(tài)危害指數(shù)評價結(jié)果顯示：干流的潛在生態(tài)危害指數(shù)RI最低，處于輕微階段，支流和水庫平均危害指數(shù)均處于中強級；水源地沉積物的綜

7、合污染程度均處于中等污染水平；Cd、Hg的潛在生態(tài)危害系數(shù)在各個區(qū)域均表現(xiàn)為比較強的危害水平。 6.對水源地土壤的地累積指數(shù)評價結(jié)果表明：Hg的污染程度最嚴(yán)重，36％的樣點處于中等污染水平。潛在生態(tài)危害指數(shù)評價結(jié)果顯示，水源地土壤的平均風(fēng)險程度為中強；單個重金屬潛在生態(tài)危害系數(shù)亦是Hg的最大，大部分樣點為強級危害水平以上。 7.螺螄肉中Cd、Pb、Zn和Cu含量遠超過食用標(biāo)準(zhǔn)，Pb超標(biāo)最嚴(yán)重，平均含量為0.0599m

8、g/kg，是可食用標(biāo)準(zhǔn)的13倍。豇豆中重金屬通過食入途徑對兒童的健康風(fēng)險值均大于成人，基因毒物質(zhì)的風(fēng)險值在E-04～E-02a-1之間，是最大可接受水平的100到10000倍；軀體毒物質(zhì)的風(fēng)險值在E-07～E-06a-1之間，部分樣點高于E-06a-1的最大可接受水平。 8.沉積物中Hg主要以殘渣態(tài)和腐殖酸絡(luò)合態(tài)為主，交換態(tài)和水溶態(tài)所占比例亦較大，表明上海市水源地沉積物生物活性較強，對上部水體的潛在危害較大。土壤中Hg的主要存