北洛河同州湖湿地生态环境重金属污染风险分析
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黄河渭南段湿地底泥重金属污染及潜在危害分析曹会兰;李吉锋;张红侠【摘要】对黄河渭南段湿地底泥进行样品采集,采用国标法消化,测定了湿地土壤中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和 Mn的含量,利用潜在生态危害指数法评价土壤重金属的潜在危害程度。
结果表明,该湿地属于很强生态危害,主要原因是Cd污染严重超标。
%The sediment samples were collected from Hechuan Wetland and Fenglingdu by the national standard method.The contents of Pb, Cd, Cr, Cu, Zn and Mn were detected and the potential ecological risk was estimated by the the potential ecological risk index.The result shows the wetland was seriously ecological hazarded.The main cause is that the content of Cd Seriously ex-ceeds the standard.【期刊名称】《渭南师范学院学报》【年(卷),期】2014(000)023【总页数】4页(P37-40)【关键词】黄河湿地;底泥;重金属;潜在生态危害【作者】曹会兰;李吉锋;张红侠【作者单位】渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714099;渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714099;商洛学院城乡发展与管理工程系,陕西商洛726000【正文语种】中文【中图分类】X53从禹门口到潼关130.5 km长的河段内,黄河接纳了汾河、渭河、涑水河、洛河、泾河等许多支流.近年来由于人口激增,城市及流域工作发展尤其是沿河工业发展和农业中大量化肥农药的使用,致使大量污水排到渭河中,造成重金属污染指数,尤其是Pb、Cd、Hg等持续增长,对沿河农业、水产及人们的身体健康产生了极大的影响.本文对禹潼段黄河洽川、潼关湿地布点采样,采用国标法测定了湿地底泥中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn的含量并对其潜在生态危害进行分析.1 样品分析1.1 采样、制备选择洽川湿地、潼关和风陵渡布点采样,共设置6个采样点:处女泉西南、处女泉荷塘、夏阳南渡口、风陵渡桥东500 m、风陵渡桥东1 000 m、风陵渡桥西500 m.每个采样点同时采集3份样品,每份1 kg左右,混匀作为一个采样点的样品.样品晾干后去除石子和动植物残体等异物,使之通过80目尼龙筛,利用四分法将采集的6个底泥样品分别缩分.精密称取1.00 g土样于100 mL聚四氟乙烯烧杯,用混酸消解[1],定容到50 mL.样品消解同时做空白1份.1.2 测定1.2.1 原子吸收测定条件表1 原子吸收测定条件元素测定波长(nm) 灯电流(mA) 狭缝宽度(nm)Pb 283.3 6 0.4 Cd 228.8 2 0.2 Cr 357.9 1.3 0.2 Cu 324.8 4.0 0.4 Mn 279.5 4.0 0.4 Zn 213.9 2.0 0.2原子吸收分光光度计(北京瑞利WFX-120),Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和 Mn空心阴极灯.仪器测定条件见表1.1.2.2 样品测定用原子吸收分光光度法分别测定试液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn,并根据回归方程计算含量.1.2.3 准确度实验选取1号土壤样品,加入一定量6种元素的工作溶液,混酸消解测定后计算回收率,回收率均高于90%,平行测定3次.1.2.4 精密度实验将1号样品试液分别对各元素均连续进样5次,计算精密度,相对标准偏差均小于1%.2 土壤重金属污染评价2.1 土壤重金属测定结果洽川湿地土壤重金属含量见表2,陕西省表层土壤重金属背景值[2]见表3.表2 洽川湿地土壤样品重金属含量(mg/kg)区域1 2 3 4 5 6 Pb 109.0 106.5 116.0 103.0 124.5 112.5 Cd 6.3 8.6 7.6 4.6 5.0 3.8 Cr 81.3 75.0 100.0 131.3 121.9 81.3 Cu 43.5 27.3 21.6 18.13 19.4 11.2 Mn 506.5 405.6 675.1 695.8 759.1 575.0 Zn 77.5 83.0 80.3 87.8 82.7 65.8表3 陕西省表层土壤重金属背景值(mg/kg)元素Pb Cd Cr Cu Mn Zn背景值21.6 0.094 62.5 21.4 557.0 69.42.2 洽川湿地重金属污染评价采用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态危害指数法[3],对洽川湿地土壤重金属污染和潜在危害进行评价.该方法不仅反映了特定环境中各种污染的单一影响,也反映了多种污染物的综合影响,该方法采用定量方法对潜在生态危害的程度进行区分,是目前国内外土壤(沉积物)中重金属污染评价研究的先进方法之一.2.2.1 评价方法其中:是某一重金属的污染系数;是表层土壤重金属浓度实测值;是参比值.本文以陕西省表层土壤背景值为参比值.单项污染系数分级标准见表4.表4 单项污染系统分级标准范围污染程度Cif≤1非污染1≤Cif≤2 轻微污染2≤Cif≤3 中度污染Cif≥3重度污染其中:是单一重金属的潜在生态危害系数;是单一重金属的毒性响应系数,反映了重金属对人体和固体物质系统的危害(Pb=5,Cd=30,Cr=2,Cu=5,Mn=1,Zn=1).重金属污染潜在生态危害系数和潜在生态危害综合指数分级标准见表5.表5 Eir和综合 RI的分级标准[3]类型污染系数生态危害程度类型污染指数生态危害程度潜在生态危害系数≤40 40~80 80~60 160~320>320轻微中等强很强极强潜在生态危害综合指数<150 150~300 300~600>600轻微中等强很强2.2.2 评价结果评价结果见表6、表7.表6 单项污染系数和重金属污染潜在生态危害系数元素区域1 2 3 4 5 6 Pb CPbf 5.1 4.9 5.4 4.8 5.8 5.2 EPb r 25.5 24.5 27.0 24.0 29.0 26.0 Cd CCdf 67.0 91.5 80.9 48.9 53.2 40.4 ECd r 2 010 2 745 2 427 1 467 1 596 1 212 Cr CCrf 1.3 1.2 1.6 2.1 2.0 1.3 ECr r 2.6 2.4 3.2 4.2 4.0 2.6 Cu CCuf 2.0 1.3 1.0 0.8 0.9 0.5 ECu r 10.0 6.5 5.0 4.0 4.5 2.5 Mn CMnf 0.9 0.7 1.2 1.2 1.4 1.0 EMn r 0.9 0.7 1.2 1.2 1.4 1.0 Zn CZnf 1.1 1.2 1.2 1.3 1.2 0.9 EZn r 1.1 1.2 1.2 1.3 1.2 0.9表7 潜在生态危害综合指数区域1 2 3 4 5 6 RI 2 050.1 2 780.3 2 464.6 1 550.6 1 636.1 1 245.03 结果讨论(1)从单项污染系数看,Pb、Cd的单项污染系数均大于3,洽川湿地属于Pb、Cd 重度污染;Cr、Cu、Mn和Zn总体处于轻微污染.(2)从潜在生态危害单项系数分析,Pb、Cr、Cu、Mn和Zn总体处于轻微生态危害.Cd处于很强生态危害.(3)从潜在生态危害综合指数分析,所分析样品区总体属于很强生态危害,主要原因是Cd严重超标所致.本次所设定的采样点均属于黄河洽川湿地范围,属于黄河河流影响范围,其重金属含量必然受到黄河河水影响.湿地本身具有一定的自净作用,在湿地生存的芦苇等植物对于重金属具有吸收累积的作用,可以降低湿地重金属含量,但是即使如此,洽川湿地仍属于很强生态危害,主要原因是Cd污染严重超标,建议一方面应加强对上游污染物,尤其是Cd污染排放进行严格监控;另一方面,洽川湿地应适当增加对于Cd具有累积作用的植物的种植,对重金属进行富集去除[4-5],而且最好是从本土生长的植物中筛选.参考文献:【相关文献】[1]李吉锋.关中公路土壤重金属污染及潜在生态危害分析[J].土壤通报,2013,44(3):115-117.[2]王利军,卢新卫,雷凯,等.渭河宝鸡段表层沉积物重金属污染研究[J].农业环境科学学报,2011,30(2):334-340.[3]张曼胤,崔丽娟,盛连喜.衡水湖湿地底泥重金属污染及潜在生态风险评价[J].湿地科学,2007,5(4):362-369.[4]李鸣,吴结春,李丽琴.鄱阳湖湿地22种植物重金属富集能力分析[J].农业环境科学学报,2008,27(6):2413-2418.[5]李梦婕,江韬,魏世强.兰州银滩湿地5种植物对重金属吸附能力的分析[J].环境科学与技术,2011,34(8):109-114.。
河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价摘要:近年来,城市河道污染严重,导致底泥中重金属含量大大超过当地环境背景值,成为河流水质二次污染的“源”和“汇”。
城市河道治理过程中,防止底泥二次污染已成为工程设计中的关键问题之一。
本文就此展开了探究。
关键词:河道清淤;底泥重金属;重金属污染;生态风险评价1概况重金属元素与河道底泥结合对水生态环境造成了长期的恶劣影响。
因此,对河道底泥污染情况进行试验研究和生态风险评价具有重要意义。
为了探究河道底泥重金属污染生态情况,本文以某河道区域为例,对此展开了分析。
某河湖水域占据区域面积的四分之一,且在示范区三地中水域面积最大,现有河道2600多条,湖泊320多个。
然而,区域河湖碎片化程度较高,物理连通性不足,纲目欠合理,集约化、组团化的高效河湖生态功能没有凸显[1]。
一方面,改善河道联通状况,恢复河道生态流量,放大重点河湖清水、蓄水、行洪等生态功能,彻底解决黑臭水体问题,实现等量河湖产品供给的最优生态效能;另一方面,水岸同步、高效优化区域空间,一体贯通、提升岸线景观品质,为一体化发展赋予新的空间和动能。
由于吴江区存在较多大型工厂及垃圾废物处理站,因此,及时清理区域内河道污染底泥,对提升水质、改善水生态环境具有重要意义。
2河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价2.1样品采集与室内检测本次研究选取某河道段进行研究,试验段全长4000m,对该试验段选取41个测试点进行河道底泥取样,每个测试点间距100m。
河道底泥取样按照HJ/T91—2002《地表水和污水监测技术规范》中相关标准进行操作,将试样妥善保存后送回实验室进行试验研究。
针对某河道底泥试样展开重金属污染情况,遵照CJ/T221—2005《城市污水处理厂污泥检验方法》等相关标准,对Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni共计8种重金属元素成分及其含量展开了检测,其中,Hg和As元素采用原子荧光法检测,Cd、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni元素采用等离子体发射光谱法进行检测。
湿地环境中重金属污染的分析与治理一、湿地环境中重金属污染的概念湿地环境是指针对某一特定区域内的生态环境,由水、土壤和生物群落等组成的一种复杂的生态系统。
在此环境下,由于一系列自然和人为因素的作用,重金属元素在生态系统中可能受到污染,从而对湿地环境产生不利影响。
重金属污染是指铅、镉、汞、铬、铜、锰、锌等元素被释放到湿地环境中,超过环境容忍范围,从而对环境造成危害。
由于重金属在生态系统中难以降解和迁移,因此其污染对湿地环境的恢复和维护具有很大的挑战性。
二、湿地环境中重金属污染的来源及特点湿地环境中重金属污染的来源主要包括工业废水、农业污水、城市污水、矿区排放、交通污染等。
这些污染源在湿地环境中会导致重金属元素浓度升高,对水质、土壤和生态系统产生不利影响。
湿地环境中的重金属污染的特点主要包括以下几个方面:1. 持久性:重金属元素在生态系统中具有很强的持久性,难以降解和清除,其残留时间长达数十年以上。
2. 累积性:重金属元素在湿地环境中易于在水生生物体内积累,从而产生生物放大作用,对生态系统产生重大影响。
3. 迁移性:重金属元素在生态系统中难以迁移,但在某些特定因素的作用下,仍能在生态系统中进行迁移,从而对周边地区产生影响。
4. 因地制宜:不同地区的湿地环境中受到的重金属污染程度和种类均存在差异性,因此治理方法需要根据地区特点因地制宜。
三、湿地环境中重金属污染的危害湿地环境中的重金属污染对生态系统和人类健康等方面产生的危害主要包括以下几个方面:1. 水体污染:重金属元素在水中沉积,会对水体中的生物、植物和微生物产生影响,从而破坏水体生态系统平衡。
2. 生物累积:重金属元素在生物体内易于积累,最终会对人体产生影响,如造成肝脏、肾脏、神经系统和免疫系统等方面的损害。
3. 土壤污染:重金属元素在土壤中沉积,会影响土壤微生物和作物生长,最终影响农作物生产和生态系统的平衡。
4. 生态系统平衡破坏:重金属污染会直接或间接影响生态系统,导致湿地环境内的各种生物种群的数量和种类发生变化,最终影响生态系统平衡。
水域生态系统的沉积物重金属污染与生态风险评估水域生态系统是地球上最重要的生态系统之一,不仅为人类提供水源、食物和休闲娱乐场所,还承担了许多重要的生态功能。
然而,由于人类活动的加剧和工业化进程的发展,水域生态系统面临着严重的沉积物重金属污染问题。
本文将探讨沉积物重金属污染的成因及其对水域生态系统的生态风险评估。
一、沉积物重金属污染的成因沉积物重金属污染是指水域沉积物中含有一定的重金属元素,超出了自然背景值,并对生态环境产生了不可逆转的负面影响。
沉积物重金属污染的成因主要包括以下几个方面:1. 工业废水排放:许多工业过程会产生含有重金属的废水,如果这些废水经过不合理的处理或直接排放到水域中,会导致沉积物中重金属元素的积累。
2. 农业活动:农业活动中使用的农药和化肥中含有一定的重金属元素,长期使用会导致农田中重金属的积累,最终通过农田径流进入水域,引发沉积物重金属污染。
3. 城市污水排放:城市污水中含有许多有机和无机物质,其中包括一定量的重金属元素。
如果城市污水处理不当或处理设施老化,重金属元素会进入水域并沉积在沉积物中。
4. 大气降尘:大气中的颗粒物和降尘中含有重金属元素,这些重金属元素经过降水沉积到水体中的沉积物中,成为水域沉积物重金属污染的重要来源。
二、沉积物重金属污染的生态风险评估为了全面评估沉积物重金属污染对水域生态系统的影响,需要进行生态风险评估。
生态风险评估是指通过对重金属元素的浓度、生物有效性和生物毒性等指标进行综合分析,评估重金属对水域生态系统的潜在风险程度。
1. 浓度分析:通过采集沉积物样品并进行分析,可以确定重金属元素的浓度。
比较沉积物中重金属元素的浓度与背景值、环境质量标准等指标,可以初步评估重金属污染的严重程度。
2. 生物有效性分析:重金属元素在沉积物中的形态和可溶性程度决定其对生物体的影响。
通过分析重金属元素在沉积物中的形态和可溶性,可以判断其在水体中的迁移和转化情况,从而评估生态系统中生物对重金属的暴露风险。
重金属的环境监测与风险评估重金属是一种不可避免的环境污染物,它们在自然界中被广泛存在并随着人类活动的增加而污染。
重金属的来源包括工业排放、农业农药、废水排放和垃圾堆放等。
由于重金属具有很高的毒性和生物蓄积性,严重威胁着人类和自然环境的健康。
为了保障公众健康和生态环境的可持续发展,重金属的环境监测和风险评估变得尤为重要。
一、重金属的环境监测重金属是环境监测的一个重点研究对象。
环境监测可以帮助评估重金属的污染程度,为后续的污染防治提供数据支持。
重金属的监测一般包括监测站点的布点、监测时间的设置和监测指标的选择等方面。
1.监测站点的布点监测站点的布点是环境监测的第一步。
根据监测对象的特性和污染源的分布情况,应选择代表性的监测站点进行布设。
在不同污染源影响下的不同区域,应采取不同的布设方案,以确保监测结果的准确性和可靠性。
2.监测时间的设置由于不同的季节,不同的天气和不同的气温等因素都会影响到环境中重金属的污染情况,所以监测时间也需要有所考虑。
在不同的时间段内进行监测,可以对各种因素的变化及其影响进行充分观测和分析,得到准确可靠的监测数据。
3.监测指标的选择在重金属的环境监测中,常用的监测指标包括重金属的总量和可溶性浓度等。
不同的监测指标可以帮助判断出重金属的污染程度,从而为环境污染的治理和预防提供可靠的依据。
二、重金属的风险评估除了环境监测之外,重金属的风险评估也是非常必要的。
重金属对人体健康的影响主要包括慢性中毒和急性中毒两种,其中慢性中毒的危害更为严重。
风险评估的目的就是通过对重金属的污染程度、污染范围和暴露人群等因素进行综合评估,从而对慢性中毒和急性中毒的潜在风险进行评估。
1.风险评估的基本流程风险评估是一个比较复杂的过程,一般可分为分析、评估和管理三个阶段。
在分析阶段,需要对重金属的污染情况、污染范围、暴露人群等因素进行调查和研究;在评估阶段,需要根据分析结果对风险进行量化和评估;在管理阶段,需要根据评估结果制定相应的防治措施,并对其实施效果进行评估监测。
湖底泥重金属污染特征及生态风险重金属具有毒性强、易累积、不可降解等特性,是当前环境污染防治工作的重点之一。
国家“十二五”“十三五”规划纲要中,明确指出了我国水环境中重金属污染问题的严重性,并提出加大重点区域、重点行业重金属污染防治的力度,这从一个层面说明了水环境中重金属污染治理的迫切性。
底泥对重金属具有极强的累积作用,湖泊中重金属多通过各种生物和物理化学作用富集于底泥中,底泥中重金属浓度往往远高于水体,但随着上覆水环境条件的改变,累积在底泥中的重金属会释放进入水体,造成二次污染。
底泥污染状况是衡量湖泊水环境质量状况的重要因素之一,开展底泥中重金属污染特征及生态风险评价,对开展水环境中重金属内源污染释放研究具有重要的参考意义。
衡水湖位于河北省衡水市境内,是华北平原上第一个国家级湿地自然保护区,并被纳入联合国教科文组织中国人与生物圈保护区网络。
衡水湖分为东、西2个湖,水面面积为75km2,最大蓄水量为1.88亿m3。
衡水湖水源主要来自西南部汇水、引蓄卫运河和黄河水。
衡水湖是南水北调调蓄工程的枢纽,是南水北调中线工程丹江口—北京的必经之路。
经过近年来的治理,衡水湖水质已得到明显改善,但由于历史上污染较重,底泥中存在重金属富集风险。
关于衡水湖底泥中重金属污染特征与生态风险方面的系统研究较为鲜见,难以良好支撑当前衡水湖的生态环境保护和风险管控要求。
笔者对衡水湖底泥中重金属浓度进行分析,运用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价底泥中重金属污染状况,以期为衡水湖重金属污染的有效控制和科学管理提供依据,同时也为衡水湖生态环境保护及风险管控提供参考。
一、材料与方法1.1 采样点设置及样品采集根据衡水湖的地理位置特点,在衡水湖湖区设置了11个采样点(图1),分别为大赵闸(S1)、南李庄村(S2)、大湖心(S3)、顺民庄(S4)、王口闸(S5)、梅花岛(S6)、道安寺(S7)、前冢村(S8)、小湖王口闸(S9)、小湖心(S10)和小湖碧水湾酒店(S11)附近水域。
青海湖典型湿地土壤重金属分布特征在本文的研究過程当中,对青海湖典型湿地土壤当中的六种重金属元素进行了调查,发现在青海湖区的南北两岸湿地土壤当中重金属的存在量有着十分明显的差异,同时,通过实际的研究也发现青海湖的湿地土壤当中,呈现出了一定同源性的金属污染情况。
标签:青海湖;湿地土壤;重金属在生态环境质量的内容当中,土壤重金属是十分重要的指标,现如今,在世界各地当中对于土壤重金属的重视程度正在不断的加大,更成为了国际上十分重要的研究课题之一。
在城市发展过程当中,Cu、Pb、Fe等是元素是典型的污染元素。
湖泊、湿地有着十分重要的价值,但是随着人类的不断发展,重金属的污染也逐渐对湖泊以及湿地产生了相应的威胁。
作为世界上最为著名的高寒湿地,青海湖处于全球变化的敏感区,有着十分重要的生态地位。
因此,在本文对青海湖典型湿地当中的土壤重金属元素含量進行了研究,从而为青海湖湿地生态保护提供参考。
1 材料与方法1.1 研究区概况青海湖位于青海省的东北部,其流域面积为29600km2,是典型的高原大陆性气候。
在青海湖区域当中,沼泽草甸、高寒草甸等是主要的植被类型。
在本文的研究当中,选择了受到人类干扰较少且保存较为完整的典型湿地。
1.2 样品采集以及分析在本文的研究当中,采用了2010年秋季的样品,样带的总长为800米,每相隔一百米都设置一个样点。
在每个样点当中都提取三个表土样品,从而使得样品的代表性得到有效的提高,在实际的研究当中,本文一共采集了四十个表土样品,通过除杂之后全部移动到密封袋当中密封放好。
在三角瓶当中称取0.6克-0.8克的土壤,并加入5毫升的HNO3-HCIO4-HF 混合酸在一百八十摄氏度-二百二十摄氏度的温度下进行四至五个小时的高温消解,消解冷却之后的样品装进50毫升的容量瓶中等待检测。
1.3 统计分析方法在本文的研究当中采用了SPSSI6.0作为分析软件,并对土壤当中的重金属含量进行了统计分析,从而对不同元素含量之间的关系进行了分析。
图1 洽川湿地处女泉景区采样示意图(二)处理方法1、土壤重金属检测应用ipha-4000便携式土壤重金属检测仪对所采土样经行检测。
(三)分析方法1、地积累指数法地积累指数法(lego)是德国海德堡大学沉积物研究所得科学家muller提出的一种水环境沉积物中重金属污染的定量指标。
其公式为:lgeo=log2[Cn/(1.5×Bn)]Cn为样品中元素n的浓度;Bn为背景浓度;1.5为修正指数,通常用来表征沉积特征、岩石地质及其它影响。
Forstner等将地质累积指数分为7个级别,详见表1。
2015年2月下半月刊生态环境保护背景值外,其余被测元素均未超标。
As在各采样点含量均严重超标,超出背景值约3倍左右。
Pb和Sr属轻度超标。
Zn、Rb、Zr、Mn的含量未超标。
Pb在各采样区域均有超标,以前码头最为严重,达到86mg/kg。
就众采样点平均值而言处女泉的重金属含量相对较少。
(二)洽川湿地处女泉景区地积累指数法评价由表5可以得出,前码头、中码头、后码头以及处女泉的污染平均值依次为-0.230、-0.305、-0.416、-0.462,污染程度为无污染。
具体点位的单因子污染物lgeo Pb在前码头污染属于中度污染,在四个采样区中Sr均为无-中度污染,而As全部为中度污染。
Zn、Rb、Zr、Mn均不构成污染。
(三)洽川湿地景区单项污染指数及其污染等级评价由表6可以得出被测元素中Pb、Sr、As的污染等级较高,尤其是As的含量已经达到了重度污染水平,Sr为中度污染、除去前码头Pb的污染水平已经达到重度污染外,其余各处为轻度污染,Zr和Mn为尚清洁,Zn和Mn则不构成污染。
就污染指数来讲,前码头中Pb的污染指数最高为3.647,中码头、处女泉以及后码头都以As的污染指数最高,分别为4.239、3.261、3.696。
(四)洽川湿地沉积物重金属潜在生态风险评价本文根据研究区域的实际情况,利用hankason的潜在风险指数评价法对Zn、Pb、Mn、As四种元素进行了分析,结果如表7所示。
黄河、渭河、北洛河交汇区芦苇和香蒲重金属污染分析
李吉锋;袁羽平;赵意茹
【期刊名称】《化学与生物工程》
【年(卷),期】2024(41)5
【摘要】为了解黄河、渭河、北洛河交汇前后植物受重金属污染情况,在三河交汇区采集河流沿岸常见的芦苇和香蒲,采用原子吸收光谱法测定了芦苇和香蒲中Pb、Cr、Cd、Cu、Mn、Zn等重金属元素的含量,采用原子荧光法测定了Hg元素含量,分析了芦苇和香蒲中重金属含量超标情况,并通过生物质量指数法(综合评价污染法)评价了三河交汇前后芦苇和香蒲的重金属污染水平。
结果表明,在三河交汇区采集的芦苇和香蒲样品中Pb、Cr、Cd含量总体异常;三河交汇前,北洛河同州湖段和渭河临渭区段的芦苇和香蒲样品中重金属污染等级均相对较低,但已处于污染状态;黄河赵渡镇段的芦苇和香蒲样品中重金属污染等级均相对较高,污染非常明显;三河交汇后,黄河港口镇段的芦苇和香蒲样品中重金属污染等级均相对升高,属于重污染。
【总页数】4页(P60-63)
【作者】李吉锋;袁羽平;赵意茹
【作者单位】陕西学前师范学院化学化工学院;陕西省河流湿地生态环境重点实验室;渭南师范学院化学与材料学院
【正文语种】中文
【中图分类】O657.31;X522
【相关文献】
1.黄河、洛河、渭河在三门峡库区洪水遭遇预测方法的探讨
2.黄河、渭河和洛河交汇区莲藕重金属含量的原子吸收法测定与污染分析
3.黄河潼关站洪水组合对渭河北洛河的影响
4.西安皂河芦苇与香蒲人工湿地单元对皂河污水重金属的截留效率
5.黄河洛河渭河在三门峡库区洪水遭遇预测方法的探讨
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北洛河同州湖湿地生态环境重金属污染风险分析
李吉锋
(渭南师范学院化学与材料学院,陕西省多河流湿地生态环境重点实验室,陕西渭南714099)
收稿日期:2018-08-04修回日期:2018-10-03基金项目:国家自然科学基金(41401134);陕西省教育厅重点项目(17JS033);渭南师范学院特色学科项目(18TSXK04)。
作者简介:李吉锋(1977-),男,山东青岛人,教授,理学硕士。
主要从事环境分析。
摘
要:对陕西大荔北洛河同州湖湿地进行样品采集,采用国标法消化,用原子吸收光谱法(AAS )对该区域
生物样品中重金属铅、
镉、铬、铜、锌和锰含量进行分析并用生物质量指数法进行了评价。
结果表明该湿地芦苇、
香蒲、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼已经受到铅、铬和镉污染,且铬和镉污染明显。
关键词:北洛河;同州湖;湿地;重金属污染;风险
北洛河,古代称为洛水或北洛水,自大荔县经渭河汇入黄河,
总长度为680.3km ,是陕西省最长的河流,
在黄河、渭河和洛河交汇口汇入渭河,流域总面积达到26905km 2。
大荔同州湖位于洛河大荔城区段,
规划占地4km 2
,为国家4A 级景区景区以同州湖为核心,
湖核心区占地约133.33hm 2。
笔者采集洛河同州湖湿地代表性生物样品芦苇、
香蒲、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼,采用原子吸收法测定了样品中铅、
镉、铬、铜、锌和锰含量并对各种重金属的生态危害进行分析。
1
样品的采集和分析
1.1
样品的采集和制备
在湖区采集芦苇(地上)、香蒲(地上)、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼样品(每类样品同一地点均
采集3份以上),
采集后的样品用聚乙烯塑料袋密封。
样品在实验室自然晾干后烘干后粉碎、
混匀,准确称取1.00g 样品用硝酸-高氯酸混合消解
[1 3]
,定容于50mL 容量瓶中。
消解样品同时做空白1份。
1.2测定
1.2.1
仪器及测定条件
WFX -120型原子吸
收光谱仪(北京北分瑞利),铅、镉、铬、铜、锌和锰
的空心阴极灯。
仪器测定条件见表1。
表1
原子吸收测定条件
元素测定波长/nm 灯电流/mA 狭缝宽度/nm Pb 283.330.4Cd 228.830.4Cr 357.930.4Cu 324.830.4Mn 279.530.4Zn
213.9
3
0.4
1.2.2
试剂
AR级铅、镉、铬、铜、锌和锰的试
剂(配制储备液和标准溶液)。
AR级盐酸、
硝酸、高氯酸,石英亚釜二次蒸馏水。
1.2.3
样品测定
用AAS 法分别测定混酸消解
后的试样溶液中的铅、
镉、铬、铜、锌和锰的吸光度,
用回归方程计算试样溶液中各元素含量。
2同州湖湿地各重金属污染情况
分析
2.1
重金属测定结果重金属含量见表2。
表2
同州湖湿地样品中各重金属测定结果
(mg ·kg -1)
样品香蒲芦苇莲蓬莲藕田螺白条鱼Pb Cd Cr Cu Mn Zn
59.303.30111.8816.22528.2422.13
52.482.6045.008.61270.615.21
67.673.7090.0016.01372.526.97
47.22-97.5021.60154.2015.70
89.898.8662.5035.87204.2031.41
86.561.1120.4222.4768.32132.78
·
69·陕西农业科学2019,65(01):96-97Shaanxi Journal of Agricultural Sciences
2.2同州湖湿地重金属污染评价
生物污染现状采用生物质量指数法(综合评价污染法)[4],以生物正常范围值的上限值作为评价标准,各种元素测定结果作为评价参数,用质量分指数Pi和总质量指数P表征:
质量分指数Pi Pi=Ci/Si
总质量指数P P=1/n Pi
式中Ci为元素含量实测值;Si为正常生物中元素含量评价标准。
植物中正常重金属含量铅:0.1 41.7mg·kg-1,镉:0.2 0.8mg·kg-1,铬:0.2 8.4mg·kg-1,铜:0.4 45.8mg·kg-1,锰:1 700mg·kg-1,锌:1 160mg·kg-1。
国家食品中污染物限量标准(GB2762-2012)没有规定动物样品中铜、锌和锰的限量,贝类和鱼类中铅、铬和镉有限量标准[5],笔者只对田螺和白条鱼中铅、铬和镉污染进行评价。
根据P值范围,把植物污染分为清洁、轻污染、中污染、重污染四个等级.具体见表3,同州湖植物质量指数见表4。
表3生物质量指数等级及评价
P值范围等级
小于1.0清洁
1.0 2.0轻污染
2.0 4.0中污染
大于4.0重污染
表4同州湖植物质量分数
植物名称
质量分数
Pb Cd Cr Cu Mn Zn
总质量分数
香蒲芦苇莲蓬莲藕1.42
1.23
1.62
1.14
4.75
3.50
4.63
-
13.31
5.36
10.71
11.61
0.35
0.19
0.35
0.47
0.75
0.39
0.53
0.22
0.14
0.03
0.04
0.10
3.45
1.78
2.98
2.26表5同州湖田螺和白条鱼质量分数
动物名称
质量分数
Pb Cd Cr Cu Mn Zn
总质量分数
田螺白条鱼2.16
2.08
11.08
1.39
7.44
2.43
0.78
0.49
0.29
0.10
0.20
0.83
3.66
1.22
从表4质量分数发现,所采集植物样品均处于铅轻污染水平;芦苇处于镉中污染水平,香蒲、莲蓬、莲藕处于镉重污染水平;所采集植物样品均处于铬重污染水平;所采集植物样品其它重污染金属处于清洁水平。
从总质量分数分析,芦苇处于各种重金属轻污染水平,其它三种植物处于各种重金属重污染水平。
从植物样品受污染分析,铬和镉造成的污染明显。
从表5质量分指数Pi结果分析,田螺和白条鱼处于铅中污染;田螺处于镉重污染,白条鱼处于镉轻污染;田螺处于铬重污染,白条鱼处于铬中污染;二者均处于铜、锰和锌清洁水平。
从总质量分数分析,白条鱼处于各种重金属轻污染,田螺处于各种重金属中污染,主要贡献来自于镉和铬。
3结论
从以上分析可以发现,北洛河同州湖区域芦苇、香蒲、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼已经受到铅、铬和镉污染,且铬和镉污染明显。
铬是生物体必须的,但是吸收过多会响影生物生长发育。
铅、镉是对生物体有害元素。
受污染的生态环境中的重金属会通过食物链逐级累积进入人体,影响人体健康。
铬容易通过皮肤、粘膜、消化道被吸收,导致皮肤溃烂,甚至严重者患上皮肤癌。
可在肝、肾、肺积聚。
镉可在生物体中积累引起中毒,急性中毒可导致死亡,慢性中毒会损伤肾脏、骨胳,严重者造成骨质软化、瘫痪。
铅的神经毒性较大且难以排出。
它会伤害人的脑细胞,造成智力低下、老年痴呆、脑死亡等。
因而,北洛河同州湖区域重金属污染应该受到重视,及时采取治理措施。
参考文献:
[1]李吉锋.关中公路土壤重金属污染及潜在生态危害分析[J].土壤通报,2013,44(03):115-117.[2]Jifeng Li.The pollution and the potential ecological risk of heavy metals in swan lake wetland of Sanmenxia[J].
2017International Conference on Biotechnology and Bi-
oengineering(ICBB-2017),2017(02):54.
[3]李吉锋.关中东部地区公路路域土壤中铅污染现状分析[J].陕西农业科学,2013(02):115-116.
[4]曹鉴燎,池柏良.都市生态走廊[M].北京:气象出版社,2001.
[5]中华人民共和国国家标准GB2762-2012:食品安全国家标准食品中污染物限量.
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79
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李吉锋:北洛河同州湖湿地生态环境重金属污染风险分析。