环境科学导刊２０１０，２９（５）：８２—８５ ＣＮ５３—１２０５／Ｘ ＩＳＳＮ１６７３—９６５５
上塘河底泥重金属污染状况及评价
余世清 ，许文锋 ，王泉源
（１．杭州市环境保护科学研究院，浙江杭州３１００１４；
２．杭州市环境保护科学研究设计有限公司，浙江杭州３１００１４）
摘要：对上塘河浙工大梦溪桥（Ｓ１）、大关胜利河闸（Ｓ２），沈半路善贤坝（Ｓ３）、欢喜永宁桥
（Ｓ４）、半山衣锦桥（ｓ５）、丁桥赤安桥（Ｓ６）等６个点位的底泥重金属进行了采样监测。结果表明底泥
重金属含量分布不均，且范围波动较大，除１个点铅、３个点锌超过《农用污泥中污染物控制标准》
（ＧＢ４２８４—８４），其它重金属含量均达标。该河底泥重金属的潜在生态风险顺序依次为汞＞镉＞铅＞铜＞
砷＞锌＞镍＞铬，各点位的潜在生态风险污染顺序为Ｓ１＞ｓ２＞ｓ３＞ｓ５＞ｓ４＞ｓ６，汞是主要的潜在生态风
险因子。从底泥利用角度，上塘河艮山门一半山衣锦桥段底泥不宜农用，而半山衣锦桥一丁桥赤安桥段底
泥可以考虑农用。
关键词：底泥；重金属；生态风险评价；上塘河
中图分类号：Ｘ８２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—９６５５ ｆ２０１０）０５—００８２—０４
１ 前言 研究表明，目前许多河流和湖泊，特别是城市
河道沉积物重金属污染严重 。当外界条件发生
变化时，沉积物中的重金属有可能释放到上覆水
体，引起水体的“二次污染”ｌ２ Ｊ。因此，底泥是水
体污染的指示剂，其环境质量反映着水体的污染状
况 。分析监测底泥中重金属，尤其是表层沉积
物中重金属，对河道环境质量的评价和水体治理具
有十分重要的意义。
上塘河位于杭嘉湖地区的南部，南起杭州艮山
门附近的施家桥，北偏西流至沈塘湾后折东北沿沈
半路南侧至半山镇，折向东沿临丁路在江干区龙驹
山附近人余杭区，继续东流临平镇及海宁市许村、
长安，于盐官镇人钱塘江，全长４８．３ｋｍ。整个流
域面积４１８ｋｍ ，其中水面面积２２．８９ｋｍ 。上塘河
沿线主要支流有备塘河、乔司港、新塘河及一些与
京杭运河相连的支港。上塘河在杭州主城区境内的
河段长１７．３ｋｍ，常水位２．７２ｍ，河宽３０～１００ｍ，
水深２～４ｍ，水位一般高于运河１．３～１．７ｍ，河床
坡降平坦，是典型的平原河道。由于上塘河地处杭
州城市北部的工业区域，属城乡过度地带，排污设
施较落后，工业、生活污水多数直接排入河网。据
调查，历史上造成上塘河重点工业污染源有印染、
收稿日期：２０１０—０８—２３ 作者简介：余世清（１９７４一），男，高级工程师，毕业于浙江 大学环境工程专业，硕士，主要从事环评工作。
一８２一 机械制造、造纸、化工等近２０家企业。近年来，
杭州市开展了大规模的城市河道综合保护工程，市
区一批紧邻河道的工业企业陆续搬迁，河道功能定
位也正在发生变化，原先以防洪、灌溉、纳污、通
航功能的河道，逐渐转变为防洪、配水、生态、历
史文化、游憩休闲等主导功能，上塘河是典型的功
能转变河道，环境保护尤其重要。本文通过布点采
样，测定该河表层底泥中重金属含量，并对底泥重
金属含量及潜在生态风险进行评价，分析重金属可
能来源，探讨其农用的可行性，旨在为该河道疏浚
底泥综合利用提供依据。
２监测与评价方法
２．１监测基本情况
根据上塘河两岸居民、原有及现状企业分布状
况，从上游至下游选取浙工大梦溪桥（Ｓ１）、大关
胜利河闸（ｓ２）、沈半路善贤坝（Ｓ３）、欢喜永宁
桥（Ｓ４）、半山衣锦桥（ｓ５）、丁桥赤安桥（ｓ６）
等共６个代表性监测点位。其中工大梦溪桥（Ｓ１）
上游分布着省人民医院、工业大学等单位，大关胜
利河闸（ｓ２）附近分布着德胜新村、大关小区等
居住区以及市机电设备公司、汽车４ｓ店等单位，
沈半路善贤坝（ｓ３）附近分布着五金机电市场、
夹板市场、灯具市场及造纸厂、印染厂、汽车４Ｓ
店等企业单位，欢喜永宁桥（Ｓ４）附近分布着重
机厂、机床厂、电缆厂、钢材市场、铁路北站
（货运站）、海久电池厂等单位，半山衣锦桥（Ｓ５）
上塘河底泥重金属污染状况及评价余世清
上游分布着钢铁厂、玻璃厂、杭钢医院、肿瘤医院
等单位，丁桥赤安桥（Ｓ６）上游主要分布有制药
厂、牛奶厂、混凝土粉磨站等单位。根据统计，
２００８年上塘河杭州城区段尚有排水口２３５个，其
中晴天出水口４０个，未截流污水排放量约９万
ｍ ／ｄ 。本底泥采样时间为２００８年３月，用ＶＧ
型挖斗式采泥器在各采样点的河中央采集０～１０ｃｍ
的表层底泥样品，装入聚四氟乙烯袋中，带回委托
监测分析。所有点位均监测ｐＨ和汞、砷、铅、
铬、镉、铜、锌、镍等重金属指标。
２．２评价方法
２．２．１单项污染指数法
根据《土壤环境质量标准》（ＧＢ１５６１８—１９９５）
和《农用污泥中污染物控制标准》（ＧＢ４２８４—８４），
采用单项污染指数法对底泥重金属监测结果进行评
价分析。
２．２．２生态危害指数法
对底泥重金属农用潜在生态风险，采用Ｈａ— ｋａｎｓｏｎ潜在生态危害指数法 ］评价。潜在生态危
害指数法计算公式如下。
Ｒ／＝∑Ｅ ∑ ・ｃ ∑Ｔｒ（Ｃ；／Ｃ ） （１）
式中， 为重金属ｉ相对于背景值的污染系数
（Ｃ ＝ｃ］／ｃ：）；Ｃ 为重金属ｉ的环境实测值；Ｃ 为 重金属ｉ的背景值，采用Ｈａｋａｎｓｏｎ提出的全球工
业化以前土壤中重金属背景值，取值为Ｈｇ＝
０．２ｍｇ／ｋｇ、Ｃｄ＝０．５ｍｇ／ｋｇ、Ａｓ＝１５ｍｇ／ｋｇ、Ｐｂ＝
２５ｍｇ／ｋｇ、Ｃｕ：３０ｍｇ／ｋｇ、Ｎｉ＝４０ｍｇ／ｋｇ、Ｃｒ＝
６０ｍｇ／ｋｇ、Ｚｎ：８０ｍｇ／ｋｇ；Ｔｒ为重金属ｉ的生态毒
性响应系数，取值为Ｈｇ（４０）＞Ｃｄ（３０）＞Ａｓ
（１０）＞Ｐｂ（５）＝Ｃｕ（５）＝Ｎｉ（５）＞Ｃｒ（２）
＞Ｚｎ（１）；Ｅ：为重金属ｉ的潜在生态危害系数；
，为潜在生态危害指数，是几种重金属潜在生态
危害系数加合。
潜在生态危害系数 描述某一重金属污染物的
污染程度，从低到高分为５个等级；而潜在生态危害
指数脚描述某一点多个污染物潜在生态危害系数的
综合值，分为４个等级。两者的关系见表１。
表１ 潜在生态危害系数和危害指数与危害程度的关系
３监测结果分析评价
３．１重金属监测结果评价
上塘河６个监测点位的底泥重金属监测结果及
评价见表２。
表２上塘河底泥重金属监测结果及评价 （ｍｇ／ｋｇ）
注：表中阴影部分表示超过（ＧＢ４２８４—８４）。
一
８３— 环境科学导刊 第２９卷 第５期２０１０年１０月
由表２可知，上塘河６个监测点位底泥重金属
含量分布不均，且范围波动较大，其中汞含量在
０．９７６～３．３１６ｍｇ／ｋｇ，铅含量在５５～５１３．４ｍｇ／ｋｇ，
镉含量在０．４４—２．１７ｍｇ／ｋｇ，铬含量在５２．３～
７６．８ｍｇ／ｋｇ，砷含量在９．８～１９．８ｒａｇ／ｋｇ，铜含量在
４８．２～１６０．４ｍｇ／ｋｇ，锌含量在２２９．４～１２９８．４ｍｇ／
ｋｇ，镍含量在３６～５５．５ｍｇ／ｋｇ。与杭嘉湖地区土壤
重金属含量背景值比较，绝大多数监测点位重金属
含量均高于背景值，说明底泥已经受到一定程度
污染。
从分布特征来看，汞从上游至下游沿程分布由
高逐渐降低，而铅、铜、锌在沈半路善贤坝、欢喜
永宁桥、半山衣锦桥点位明显高于其他点位，其它
总金属指标各点位相差不是很大。分析原因汞可能
与上游存在大中学校、医院等有关，而铅、铜、锌
含量偏高可能与上塘河中段分布电缆厂、重机厂、
机床厂等机械加工企业有关。
按照《土壤环境质量标准》（ＧＢ１５６１８—１９９５），
所有测点底泥的ｐＨ值均＞７，说明底泥为偏碱性污
泥。从重金属监测结果来看，铬、砷、铜和镍指标均
满足《土壤环境质量标准》（ＧＢ１５６１８—１９９５）三级
标准，４个测点汞（超标率６６．７％，污染指数范围
０．６５～２．２１）、１个测点铅（超标率１６．７％，污染指
数范围０．１ １～１．０３）、３个测点镉（超标率５０％，污
染指数范围０．４４～２．１７）、３个测点锌（超标率
５０％，污染指数范围０．４６～２．６）指标超过《土壤环
境质量标准》（ＧＢ１５６１８—１９９５）三级标准。
按照《农用污泥中污染物控制标准》
（ＧＢ４２８４—８４），若在酸性土壤上施用，除了１个
测点铅（超标率１６．７％，污染指数范围０．１８～
１．７１），３个测点锌（超标率５０％，污染指数范围
０．４６—２．６）含量超标外，其他测点的重金属含量
均达标。
３．２潜在生态危害评价
底泥重金属潜在生态危害系数和危害指数计算
结果及危害程度分级评价结果见表３。
由表３可知，上塘河河道底泥重金属的潜在生
态风险顺序依次为汞＞镉＞铅＞铜＞砷＞锌＞镍＞
铬，各点位的潜在生态风险污染顺序为浙工大梦溪
桥（ｓ１）＞大关胜利河闸（ｓ２）＞沈半路善贤坝
（Ｓ３）＞半山衣锦桥（ｓ５）＞欢喜永宁桥（Ｓ４）
＞丁桥赤安桥（Ｓ６）。危害程度分级后，汞的生态
危害程度很强，镉生态危险程度中等，其它重金属
生态危险程度均为轻微。潜在生态危害指数危害程
一８４一 度浙工大梦溪桥（ＳＩ）和大关胜利河闸（Ｓ２）为
很强，沈半路善贤坝（ｓ３）、欢喜永宁桥（ｓ４）和
半山衣锦桥（Ｓ５）为强，丁桥赤安桥（Ｓ６）为中
等。总体上汞是主要的潜在生态风险因子。
表３底泥重金属的潜在生态危害系数和危害指数
点位 一 汞 铅 镉 铬 砷 铜 锌 镍 ！ 计数值危害程度 ６６３．２ １１．０ ７１．４ ２．６ ８ ５ １４ ０ ５．７ ６．２ ６５３．２ １６．０ ５８．２ １．７ ８．０ １２．７ ５．２ ５．５ ３９５．２ ３２．８ ９６．ｏ ２．３ １３．２ ２６．０ １６．２ ６．９ ２２９．０１０２．７ ４９．８ １．９ １０．５ ２０．４ ７．７ ６．０ ３４３．２ ３４．７ １３０．２ １．７ １０．５ ２６．７ １５．０ ５．２ １９５．２ ７．５ ２６．４ １．７ ６．５ ８．０ ２．９ ４．５ ４】３ ２ ３４．１ ７２．０ ２．０ ９．５ １８．０ ８．８ ５．７ 很强 很强 强 强 强 中等
，
很强轻微中等轻微轻微轻微轻微轻微 ／ ／
从底泥利用角度，ｓ３、Ｓ４和ｓ５点位的锌超出
《农用污泥中污染物控制标准》（ＧＢ４２８４—８４），且
总体重金属潜在生态危害程度为强；Ｓ１和ｓ２点位
无重金属含量超过《农用污泥中污染物控制标准》
（ＣＰ，４２８４．＿８４），但为潜在生态危害程度很强；Ｓ６
点位无重金属含量超过《农用污泥中污染物控制
标准》（ＧＢ４２８４—８４），潜在生态危害程度为中等。
总体上，上塘河艮山门一半山衣锦桥段底泥不宜农
用，而半山衣锦桥～丁桥赤安桥段可以考虑农用。
４结论
（１）上塘河６个监测点位底泥重金属含量分
布不均，且范围波动较大。按照《土壤环境质量
标准》（ＧＢ１５６１８—１９９５），铬、砷、铜和镍含量均
满足三级标准，汞、铅、镉、锌不同点位存在不同
程度的超标。按照《农用污泥中污染物控制标准》
（ＧＢ４２８４—８４），若在酸性土壤上施用，除了１个
测点铅（超标率１６．７％，污染指数范围０．１８～
１．７１），３个测点锌（超标率５０％，污染指数范围
０．４６—２．６）含量超标外，其它测点的重金属含量
均达标。
（２）上塘河河道底泥重金属的潜在生态风险
顺序依次为汞＞镉＞铅＞铜＞砷＞锌＞镍＞铬，各
点位的潜在生态风险污染顺序为浙工大梦溪桥
（Ｓ１）＞大关胜利河闸（Ｓ２）＞沈半路善贤坝
（ｓ３）＞半山衣锦桥（ｓ５）＞欢喜永宁桥（Ｓ４）
＞丁桥赤安桥（ｓ６）。危害程度分级后，汞的生态
危害程度很强，镉生态危险程度中等，其它重金属
生态危险程度均轻微；潜在生态危害指数ＲＩ危害 ５ ４ ６ ０ ２ ８ 姗 抛 ／ ～ 一
