饒河樂安江段及入鄱陽湖口處沉積物中重金屬的空間變化和污染特征.pdf

1、環(huán)境污染問題是二十一世紀全球面臨的重大問題之一，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，一直是國際環(huán)境科學界的熱點研究課題之一。我國湖泊眾多，其中鄱陽湖是我國最大的淡水湖，很具有代表性。鄱陽湖上承贛江、撫河、信江、饒河、修水五大河流。其中饒河兩大支流之一的樂安河中下游有著我國最大的銅礦一一江西德興銅礦，其礦山酸性廢水對饒河和鄱陽湖的生態(tài)造成了很大影響。所以本課題以饒河樂安江段和入鄱陽湖口處為典型地區(qū)，選擇幾種主要的重金

2、屬元素Cu、Pb、Zn等為研究對象，分析在受自然和高強度人類活動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)，探討樂安江和入湖口處重金屬的主要來源及其輸入途徑，最后對整個樂安江和饒河入鄱陽湖口處底質(zhì)中的重金屬進行環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)風險評價，為鄱陽湖資源合理開發(fā)利用和環(huán)境保護提供科學依據(jù)。 2005年10月，我們沿樂安江的干流及支流共采取了35個采樣點的河水、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)勢植物-稗草(barnyard grass)，并在其最大的支流-洎水河安排了4個點。但有幾個點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)對所有樣品中的Cu、Pb、Zn等重金屬元素及其形態(tài)進行了測定，并用SPSS統(tǒng)計軟件對測定結(jié)果進行了分析與評價，研究結(jié)果表明： 一

4、、樂安江流域的河水水化學性質(zhì)和重金屬分布類型可大致分為4組。樂安江中游SO<,4><'2->和重金屬含量較高，向下游其含量明顯降低。樂安江中的Cu顯示出了兩個明顯的污染源(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只有一個污染源(洎水河)。河水中硫同位素組成明顯表明了樂安江中游SO<,4><'2->主要來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，但樂安江的重金屬污染并沒有相對應(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個支流的表層土和稗草中的重金屬含量則較低。就整個樂安江來講，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，與四個污染源(德興銅礦、銀山鉛鋅礦、火力發(fā)電站和捕

6、魚區(qū)、金屬高爐)的位置相對應(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Cd表現(xiàn)了強大的吸收特征。盡管所有采樣點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有明顯的相關(guān)性。 三、盡管與國家土壤環(huán)境質(zhì)量相比，饒河入鄱陽湖口處采樣點底泥中Cu、Pb、Zn的含量指標均符合三級標準。但與鄱陽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背景值的28.9倍

7、8.3倍4.8倍。這表明了，由于受樂安江的影響，饒河入鄱陽湖口處沉積物中Cu、Pb、Zn的污染已相當嚴重。 所有重金屬元素高值點都出現(xiàn)在龍口港(R2)附近，鄱陽湖內(nèi)(R3)次之，饒河入湖河道口(R1)的反而最小。這一空間分布特點可能與河口水流相對較急，影響沉積物粒度空間的分布有關(guān)。 饒河入鄱陽湖口處沉積物中Cu、Pb、Zn主要是以有機態(tài)與殘渣態(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)果表明鄱陽湖重金屬污染主要為Cu污染。鄱陽湖重金屬污染的主要來源是德興銅礦，其中Cu當然是主要污染物，因此，研究結(jié)果與實際情況是吻合的；同時，不難得出結(jié)論：要治理鄱陽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污染同時存在是難免的，因此，在對污染源主要污染物治理時要同時考慮其他污染物。Pb污染除來自