城市河流重金屬與多氯聯(lián)苯的污染特征——以上海市蘇州河為例.pdf

1、近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市生活、生產(chǎn)規(guī)模與內(nèi)容的不斷擴(kuò)大，城市河流污染問題日趨嚴(yán)重，越來越受到各界的高度重視，并已成為環(huán)境科學(xué)界的研究熱點。重金屬和多氯聯(lián)苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)作為城市河流的典型污染物，由于其在環(huán)境中作用的持久性以及易為生物富集和放大，歷來備受關(guān)注，其污染和防治研究是國際環(huán)境科學(xué)界的一個十分活躍的領(lǐng)域。蘇州河是上海市重要的地表水體，在引排水、通航、灌溉等多方面發(fā)揮著

2、重要的作用。長期的人為干擾和大量排污，污染負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其自凈能力，水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，不僅影響市民的日常生活和健康，而且極大地?fù)p害了上海國際大都市的形象。20世紀(jì)80年代開始，上海市對蘇州河進(jìn)行了一系列較大規(guī)模的環(huán)境治理，水質(zhì)雖有所改善，但污染尚未徹底消除，其中底泥的二次污染是最嚴(yán)重的隱患之一。 本文以蘇州河河水、懸浮物及底泥為主要研究對象，對多氯聯(lián)苯、重金屬(Zn、Cu、Pb、As、Hg和 Cd) 在這些介質(zhì)中的分布（包括重

3、金屬總量分布與形態(tài)分布）規(guī)律、重金屬的遷移累積特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對蘇州河多氯聯(lián)苯、重金屬的污染特征進(jìn)行了論證和闡釋，以探索重金屬、多氯聯(lián)苯在介質(zhì)間的作用機(jī)制、影響因素，評價蘇州河污染現(xiàn)狀，揭示和歸納城市河流污染規(guī)律以及發(fā)展趨勢和潛在危害，為蘇州河的進(jìn)一步整治提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下： 1. 蘇州河市區(qū)段表層底泥中PCBs目前尚未達(dá)到污染水平，但其含量有隨時間逐漸上升的趨勢。隨著遠(yuǎn)離沿岸工業(yè)污染源的距離的增加，濃度呈下

4、降趨勢。 2. 蘇州河重金屬污染以Hg、Cd、Zn較為突出。與我國其它城市河流水體的重金屬含量相比，蘇州河水相中As、Hg和Cd含量較高，均已超出Ⅲ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在懸浮物和沉積物中Cd、Zn、Hg和Cu為主要污染元素，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水中的含量，其含量分布與沿岸工業(yè)分布特征有一定相應(yīng)規(guī)律。在懸浮物和表層沉積物中，重金屬含量間呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性，說明懸浮物和表層沉積物在蘇州河目前水動力情況和環(huán)境條件下，重金屬元素的遷移、轉(zhuǎn)化

5、存在內(nèi)在依存關(guān)系。除Pb和As外，其他重金屬元素在懸浮物中的含量都高于沉積物中的含量，說明目前尚存在重要的重金屬源因素在影響蘇州河的水質(zhì)演化，這部分金屬一部分隨河水匯入黃浦江會對下游水體造成污染，另一部分一定條件下將沉降進(jìn)入底泥，引起污染疊加。 3. 蘇州河河水中As、Hg、Cd和Pb主要以水溶態(tài)形式存在，對下游黃浦江的污染貢獻(xiàn)量為：Pb 0.457t/a，Cd 0.115 t/a，As 1.749 t/a，Hg 0.048

6、 t/a，Zn 24 t/a。懸浮物和沉積物中，Hg的富集程度在所研究元素中為最高，是蘇州河重金屬污染的重要隱患之一。 4. 蘇州河沉積物中，Pb、Zn、As的鐵錳氧化物態(tài)占主導(dǎo)地位， Cd主要以可交換態(tài)和碳酸鹽態(tài)形式存在。說明沉積物中Cd具有較高的潛在生態(tài)危害性，Pb、Zn、As在氧化還原電位降低或水體缺氧時容易釋放。懸浮物中，各重金屬元素均以殘渣態(tài)為主要存在形式。與沉積物相比，懸浮物中大部分金屬的可交換態(tài)，碳酸鹽態(tài)和鐵錳

7、氧化物態(tài)三種形態(tài)所占的比例都有所下降，而殘渣態(tài)的比例則明顯較高，這可能是懸浮物在與水體作用過程中，向水體釋放重金屬元素，并在長期固液作用、沉積作用中較復(fù)雜的地球化學(xué)過程所致。 5. 地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)污染指數(shù)法對蘇州河沉積物中重金屬污染的評價結(jié)果顯示，蘇州河目前主要的污染元素為Cd、Hg、Zn和Cu。其中，以中華新路橋一帶重金屬污染較為嚴(yán)重，上海油脂廠一帶受污染為中等程度，江南造紙廠和烏鎮(zhèn)路橋附近則為輕度污染，這與沿岸工