三峽水庫135m蓄水前后水體重金屬變異研究.pdf

1、三峽工程運(yùn)行以后，由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)人口增加，船舶數(shù)量增加，排入水體中的污染物將會(huì)增加，如不加以控制，污染負(fù)荷必然增加；同時(shí)，三峽水庫建成后，長(zhǎng)江的水力學(xué)條件會(huì)發(fā)生變化，水面加寬，水深加大，水流速度減緩，水體的自凈能力減弱；岸邊污染帶可能加長(zhǎng)加寬，面積加大，污染帶中的污染物濃度增加。重金屬在不同酸堿和不同氧化還原條件下會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)，可生成易溶于水的化合物隨水遷移，或生成難溶性化合物在水中沉淀。又因它們?cè)谒谐孰x子態(tài)，易吸附于懸浮物和

2、膠體上隨膠體發(fā)生凝聚或消散作用又出現(xiàn)在水中。 本文通過對(duì)135m水位水庫蓄水前后上游區(qū)、回水變動(dòng)區(qū)、庫區(qū)水體中重金屬含量及其時(shí)空分布規(guī)律的對(duì)比研究，探討了成庫前后庫區(qū)重金屬污染狀況的變化，為進(jìn)一步研究156m、175m水位水庫可能出現(xiàn)的問題提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；同時(shí)，通過對(duì)水體中重金屬污染程度和健康風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)，確定優(yōu)先控制的重金屬，從而為環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和主要決策對(duì)象。 以朱沱、寸灘(上游河道區(qū))、清溪場(chǎng)(回水變

3、動(dòng)區(qū))、萬州(庫區(qū))4個(gè)斷面為代表分析了成庫前后四種重金屬的水平和垂直分布規(guī)律。結(jié)果表明，總Pb成庫后大于成庫前，成庫前后沿程變化趨勢(shì)基本一致；可溶態(tài)Pb成庫前大于成庫后，沿庫區(qū)→上游區(qū)成庫前有增大的趨勢(shì)，成庫后有減小的趨勢(shì)?？侰u成庫后大于成庫前，成庫前后沿庫區(qū)→上游區(qū)方向逐漸增大；除朱沱外，其余斷面可溶態(tài)Cu成庫后大于成庫前?？侰d成庫前沿程變化不明顯，成庫后大于成庫前，沿庫區(qū)→上游區(qū)有增大趨勢(shì)；可溶態(tài)Cd成庫前后變化不明顯?？侶g

4、和可溶態(tài)Hg大多數(shù)為未檢出，成庫前后變化不明顯。 成庫前后表層(水面下0.5m)、中層(0.6倍水深)、下層(0.8倍水深)均值無明顯差異，成庫前除總Cu和可溶態(tài)Cu變異系數(shù)分別為15.6﹪和15.3﹪外，其余變異系數(shù)均小于10﹪，成庫后除總Cu變異系數(shù)為13.1﹪外，其余變異系數(shù)均小于10﹪。同一監(jiān)測(cè)斷面，各重金屬在垂直方向上均無明顯差異。 上游區(qū)、回水變動(dòng)區(qū)、庫區(qū)總Cd成庫前表現(xiàn)為豐水期＞枯水期≥平水期，總Pb含

5、量成庫前表現(xiàn)為豐水期＞平水期≥枯水期；成庫前后上游區(qū)、回水變動(dòng)區(qū)、庫區(qū)總Cu表現(xiàn)為豐水期＞平水期＞枯水期?？扇軕B(tài)Cu枯水期有增大的趨勢(shì)，平水期和豐水期有降低的趨勢(shì)。 水體中各重金屬含量與基本水質(zhì)參數(shù)相關(guān)分析結(jié)果表明：成庫前干流水體中Cd、Pb與Eh分別呈極顯著負(fù)相關(guān)以外，其余各重金屬含量與各基本水質(zhì)參數(shù)之間相關(guān)性不明顯；成庫后水體中重金屬含量與各基本水質(zhì)參數(shù)之間相關(guān)性不明顯。成庫前SS和pH呈顯著負(fù)相關(guān)，其余指標(biāo)相關(guān)性不明顯，

6、成庫后SS與pH、電導(dǎo)率、Eh關(guān)系密切，分別達(dá)顯著、顯著、極顯著水平。膠體的吸附作用是使許多微量金屬從天然溶液中轉(zhuǎn)入固相最重要的途徑之一，因此SS可能通過影響pH、電導(dǎo)率和Eh而間接影響水體中各重金屬的含量。成庫前后，水體中可能存在Pb、Cd復(fù)合污染和Pb、Cu復(fù)合污染以及Cu、Cd復(fù)合污染。 假設(shè)三峽水庫不同蓄水期上游來水中重金屬輸入負(fù)荷保持現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)了上游來水重金屬輸入負(fù)荷狀況。其中，135m蓄水時(shí)，Cd、Pb和Cu的年輸

7、入負(fù)荷分別為1831t、27125t和15263t；156m蓄水時(shí)，Cd、Pb和Cu的年輸入負(fù)荷分別為1383t、18179t和14459t；175m蓄水時(shí)，Cd、Pb和Cu的年輸入負(fù)荷分別為1073t、15570t和11826t。表明在三峽水庫重金屬的輸入源中，上游來水對(duì)庫區(qū)重金屬輸入的影響不容忽視。在蓄水的3個(gè)階段，Cu、SS均與流量具有顯著相關(guān)性。 成庫后干流水體中各重金屬單因子污染指數(shù)和Nemerow綜合污染指數(shù)均有不

8、同程度的增大，特別是Pb污染應(yīng)該引起重視。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，成庫前后非致癌有毒化學(xué)物質(zhì)(Hg、Pb和Cu)所引起的健康危害的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)為Pb＞Cu＞Hg，致癌物質(zhì)對(duì)人體健康危害的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)均大于非致癌物。各類污染物所致個(gè)人平均健康危害成庫前后均低于ICRP推薦的標(biāo)準(zhǔn)，為可接受水平。 大寧河2004年水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，Cd、Cu達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，Pb達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。單因子污染