王家崖供水水库重金属污染特征分析

路　程

（西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西 西安 710054）

【摘　要】通过对宝鸡王家崖水库表层沉积物的采样，采用BCR四部连续提取法对沉积物中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn等重金属物质的含量水平和空间分布进行了探究，对Co 、Cr 、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等的赋存形态进行了分析，探讨了其对环境的影响。

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关键词 王家崖水库；沉积物；重金属；赋存形态

作者简介：路程(1985—)，男，西安科技大学建筑与土木工程学院，助教，研究方向为水文及水资源。

重金属物质在自然界中广泛存在，其在生物链中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人类活动排入环境中的重金属，浓度很低时也会产生很强的毒性，通过一系列的富集，最后有可能进入人体，危害人体健康。比如：汞、金、铅等重金属富集于人体时，可引起人体的自身免疫性疾病，破坏人体免疫系统，使免疫系统失去识别自身与“外侵”细胞的功能，结果导致人体产生疾病[2]。对于某一区域，如果重金属的含量远高于其环境背景值，会使其赋存环境受到严重危害，因此对于重金属污染的分析研究成为国内外关注的热点。

1　实验材料及方法

1.1　样品的收集

采集样品：①时间：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水库表层沉积物，③处置：带回实验室保存于冰箱（4℃恒温）。

1.2　测定方式

待保存的沉积物样品冷冻干燥后，用玛瑙研体研磨，后过100目尼龙筛，将过筛样品保存备用。

重金属 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr 的含量利用ICP-MS（型号ELANDRC-e）测定；Hg测定：称取0.2g样品经王水水浴（95℃）消解，加入氯化溴将各形态Hg氧化，由上清液中取出并测定Hg的含量，同时测量水系沉积物标准物质GBW-07305（GSD-5），以保证测定结果的准确性。

2　实验结果分析

2.1　重金属含量分析

如表1所示，9种重金属的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累计强度：其中Co、Cu、Mn、V的累计强度较高，达1.70以上；Zn、As的累计强度相对低，在1.50以下。由上可知，9种重金属的含量已有不同程度的富集，应引起相关部门的重视。

2.2　重金属含量空间分布分析

对于重金属含量在其空间分布上加以测定，主要方法：将水库分为库边、库中，库边分为库边左、库边右；库中分为库中上游、库中下游。从而更全面的说明重金属分布情况。

由图1可知，重金属在水库的4个分区呈现大致的V字分布，即库中上游含量最低，库边和库中下游含量相近；库中含量分布情况是：库中下游>库中上游；库边含量分布情况是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在库边西（左）大于库边东（右），Pb和Zn的含量在库边东（右）大于库边西（东）。

2.3　重金属空间区域赋存形态分析

王家崖水库库中和库边重金属赋存形态空间区域分布如图２所示。

由图２可知，库中沉积物乙酸提取态所占比例大小顺序为：Mn（42.89%）>Cr（30.30%）>Pb（17.03%）>Ni（10.88%）>Co（6.40%）>Zn（3.59%）>Cu（2.49%），由此可知，沉积物中重金属Mn极易释放到水环境，Cr亦有较高的不稳定性，容易扩散到水环境中；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：Cu（82.38%）>Zn（80.11%）>Ni（71.66%）>Co（60.05%）>Pb（49.65%）>Cr（47.62%）>Mn（36.21%），可见Cu和Zn在库中以非常稳定的形态存在，不易释放出来。

库边沉积物在乙酸提取态中所占比例大小顺序为：Mn（47.50%）> Pb（25.07%）> Cr（24.81%）>Co（14.95%）>Zn（12.26%）>Ni（8.19%）>Cu（4.13%）可见Mn在库边极具不稳定性，很容易释放出来，Pb、 Cr元素也不稳定，容易释放出来；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：Cu（75.90%）>Ni（70.72%）>Co（64.14%）>Zn（55.59%）>Cr（54.10%）>Mn（35.96%）>Pb（35.32%），可见Cu在库边也是以非常稳定的形态存在，Ni、Co 、Zn 、Cr也较稳定，不易释放出来。

3　结论

（1）9种重金属的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累计：其中Co、Cu、Mn、V的累计强度较高，达1.70以上；Zn、As的累计强度相对低，在1.50以下。

（2）9种元素在水库的4个分区呈现大致相似的V字分布：库中上游含量最低；在库边的分布情况是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在库边左大于库边右，Pb和Zn的含量在库边右大于库边左。

（3）整个水库中，Cu和Ni元素赋存形态较稳定；Zn元素在库中稳定，库边相对不稳定；Cr元素在库边相对稳定，库中较不稳定，更易扩散到水环境中；Mn元素在整个库区均不稳定，极易扩散到水环境，污染水库。

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参考文献

［１］蓝先洪.中国主要河口沉积物的重金属地球化学研究[J].海洋地质动态,2004,20(12):1-4.

［２］尚英男,倪师军,张成江,等.成都市河流表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J].生态环境，2005,14(6):827-829.

［３］王新伟,钟宁宁,李朝生,等.黄河包头段河流沉积物重金属污染的多样性与均匀性分析[J].中国石油大学学报(自然科学版),2007,31(4):14-17.

［４］郁亚娟,黄宏,王晓栋,等.淮河沉积物中重金属的测定和污染评价[J].环境科学研究,2003,16(6):26-28.

［责任编辑：邓丽丽］