界河底泥重金屬污染狀況評價及不同粒徑與重金屬含量分布規(guī)律研究.pdf

1、界河被稱為招遠市的母親河。界河流域分布有大量黃金冶煉、石材加工等工業(yè)企業(yè)，由于早年城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)滯后、工業(yè)企業(yè)偷排超排等問題，界河流域生態(tài)遭到一定程度破壞，尤其界河的河流底泥重金屬污染問題十分突出，為恢復(fù)界河的生態(tài)環(huán)境，招遠市政府實施“界河生態(tài)修復(fù)及綜合整治”項目，并在工程實施前開展了“界河底泥重金屬污染狀況評價及不同粒徑與重金屬含量分布規(guī)律”研究，以期明確界河底泥重金屬污染狀況，制定合理的界河底泥疏浚技術(shù)路線，保證河流治理效果。

2、r>　　論文首先以“地累積指數(shù)法”、“潛在生態(tài)危害指數(shù)法”對界河底泥重金屬污染狀況進行了評價，并對底泥資源化利用的可能途徑進行了分析討論。在此基礎(chǔ)上，對不同粒徑與重金屬含量分布規(guī)律進行了研究，為底泥疏浚的工程篩分工序確定目標(biāo)粒徑。同時，為了更好的明確底泥污染現(xiàn)狀的成因以及滿足對底泥疏浚后流域環(huán)境管理的需要，對流域主要企業(yè)進行原材料及工藝流程分析，為界河流域污染高效監(jiān)管與防控提出建議。論文所得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)界河研究區(qū)

3、域內(nèi)底泥Ni、As、Cd、Hg、Pb、Zn、Cu均出現(xiàn)不同程度污染，其中污染程度最高的為Cd，最高值為背景值的14倍;從空間分布上劃分，研究區(qū)域前半段底泥重金屬污染程度較后半段高，各點位間重金屬元素變異系數(shù)為18％-109％，河道空間污染分布不均勻，受到較大程度的人為污染。地累積指數(shù)法評價表明，點位J1、J3為偏重度污染，點位J2、J4為偏中度污染，J5、J6為輕度污染，采樣點位污染程度強弱順序為J3＞J1＞J2＞J4＞ J6＞J5，各

4、重金屬污染程度由高到低依次為Cd＞Zn＞Cu＞As＞NiPb＞Hg＞Cr。潛在生態(tài)危害指數(shù)法評價表明，J1、J3點位為高生態(tài)風(fēng)險水平，J2點位為中等生態(tài)風(fēng)險水平，J4、J5、J6點位均為低生態(tài)風(fēng)險水平，采樣點位潛在生態(tài)危害程度強弱順序為J3＞J1＞J2＞J6＞J4＞J5，各重金屬潛在生態(tài)危害水平由高到低依次為Cd＞Hg＞As＞Cu＞Ni＞Pb＞Zn＞Cr。
　　根據(jù)底泥農(nóng)用、園林利用、土地改良、制磚及制水泥等資源化利用標(biāo)準(zhǔn)中的重金

5、屬限值，點位J4、J5、J6處底泥可直接進行資源化利用。J1點位As超出農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，Cd超出農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)、園林利用和土地改良標(biāo)準(zhǔn)限值;J2點位As超出底泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn);J3點位As超出各項資源化利用限值，Cd超出農(nóng)用、園林利用和土地改良限值，不可直接用作各項資源化利用項目。
　　(2)研究區(qū)域底泥為砂質(zhì)底泥，粒徑＜75μm、75-150μm、150-300μm、300-600μm、600-1180μm、1180-2360μm的底泥含量分別為

6、2％、2％、9％、20％、39％、28％，底泥粒徑基本分布在＞150μm范圍內(nèi)，約占總量的96％。
　　底泥粒徑減小，所富集的重金屬含量越大，呈現(xiàn)明顯的粒度效應(yīng)，且可還原態(tài)、可氧化態(tài)占比提高、有效態(tài)占比增加。以J1點位Zn為例，600-2360μm、300-600μm、150-300μm、75-150μm、＜75μm底泥重金屬含量分別為119.1、209.6、373.5、665.1、1223.6 mg/kg;自600-2360μm

7、組分至＜75μm組分，Zn可還原態(tài)占比由9.9％升至24.7％，可氧化態(tài)占比由12.2％升至22.7％，有效態(tài)由70.3％增加至87.7％?？蛇€原態(tài)和可氧化態(tài)占比升高說明有機物、鐵錳氧化物等含量增多，這兩類物質(zhì)的增多是小粒徑底泥重金屬吸附能力增強的重要原因，有效態(tài)占比增加說明小粒徑底泥有更強的遷移轉(zhuǎn)化能力，是底泥處理處置的重點。
　　根據(jù)研究結(jié)果，J1、J2、J3處粒徑在600μm以上底泥可直接作農(nóng)用，J1、J2處粒徑在75μm以

8、上、J3處粒徑在150μm以上底泥可直接作園林利用、土地改良、制磚及制水泥。通過篩分處理，處置底泥可減量范圍在67％-96％。
　　(3)流域重金屬污染源主要有采礦礦井水及采礦廢石、選礦廢水及尾渣、黃金冶煉廢水及尾渣、石材行業(yè)的泥漿、輪胎行業(yè)粉塵及灰渣、農(nóng)業(yè)面源污染及雨季礦山廢水等。礦石采、選行業(yè)及雨季礦山廢水主要重金屬污染元素為Zn、Cu、Cd、Ni等;黃金冶煉行業(yè)主要重金屬污染元素為Zn、As、Cu、Cd、Ni等，石材行業(yè)主要