螳螂川河流重金屬污染與防治對策分析研究

黃 俊

(昆明市環境監測中心，云南 昆明 650228)

螳螂川源于滇池的出口，流經西山、安寧、富民及祿勸縣，與掌鳩河匯合后進入到普渡河，最終進入金沙江并入長江。境內流程98km，沿岸分布著眾多鋼鐵冶金、磷化工、氯堿化工等企業，每天有大量的金屬廢水排入到螳螂川中，特別是20世紀60年代建設的云南化工廠用汞做電解陰極和20世紀90年代安寧鹽化用汞鹽做觸媒的含汞廢水排入螳螂川，致使河道水體汞濃度經常檢出超標現象。對下游多個地區人群的用水構成極大的水安全隱患。本文對螳螂川河流金屬汞污染進行深入調查、監測、分析研究，分析河流汞污染來源、遷移途徑、環境影響，提出有效的防治對策。

1 沿河工業企業分布狀況

經調查，螳螂川主河流域及其分支流域1000m范圍內共有各類企業231家，涉及冶金、機械、化工、建材、造紙、采礦、食品飲料、電器儀表制造、火電等行業，匯入河道排污口43個。其中螳螂川安寧段主河流域就有企業66家，有20個生產性廢水排口;沙河支流有企業18家，有4個生產性廢水排口;八街河支流有企業62家，有5個生產性廢水排口;祿脿河支流企業3家，有1個生產性廢水排口。其中涉及排有毒有害金屬企業有多家，涉汞行業主要為冶金、氯堿化工、電器儀表制造及火電等。

2 螳螂川河流污染現狀分析

2009年以來，螳螂川各監測斷面水質均為劣Ⅴ類，主要超標污染物在上游主要為化學需氧量;進入安寧市后主要超標污染物為汞、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、氟化物;出富民時水質主要超標污染物為化學需氧量、氨氮、總磷、氟化物。各斷面污染物超標狀況見表1，污染最重河段出現在青龍峽區間，之后逐漸減輕。

從螳螂川河流水體沿程汞超標空間分布分析:從溫泉大橋段面開始就檢出汞超標，一直延伸到青龍峽、富民大橋，直到赤鷲大橋未檢出超標為止;汞污染超標總體表現為中下游高，與涉汞企業分布及多年河流沉積特征有一定相關［1］。雖然河流汞含量超標倍數小，但具有潛在的危害性［2］。

從檢出的污染元素汞朔源分析，螳螂川河流水體所受污染影響與流域氯堿鹽化工、電器儀表制造、冶金及火電等企業排污密切相關。

表1 2009年1～10月螳螂川－普渡河各監測斷面水質狀況

3 汞濃度空間分布特征

螳螂川為從海口閘開始到祿勸的掌鳩河匯合終止，整條河流彎彎曲曲，順山勢向西北流入普渡河。為了研究螳螂川河流中汞的空間分布特征，在從海口閘至普渡河鐵索橋斷面共設置了12個監測斷面，分別是石龍壩、安寧大橋、溫泉大橋、乃姆莊大橋、青龍鎮、青龍峽、律則、樂畝、富民大橋、赤鷲大橋、掌鳩河匯合處、普渡河鐵索橋。從監測到的數據分析，上段西山區河段石龍壩斷面未檢出汞，從安寧大橋斷面開始檢出汞，至富民赤鷲大橋斷面后才未檢出汞。流水體中汞濃度出現兩個峰值，青龍鎮大橋和樂畝大橋，該斷面汞濃度分別超過地表水Ⅲ類水標準89倍和23倍。

4 汞濃度時間變化分析

4.1 年際變化分析

經對螳螂川河流上下游溫泉大橋斷面和富民大橋斷面2005～2010年的監測數據分析［4］，上下游斷面河流中汞濃度最大峰值出現在2006年，第二峰值出現在2009年。河流汞濃度變化趨勢呈逐年遞減 (見圖2)。

4.2 季節變化分析

雨季洪水產生的徑流對河流水體中金屬汞元素含量變化影響最大［2］，在巨大水動力的作用下將河流底部滯留的汞元素重新溶出進入到水體中，進而向下游轉移，污染河流水體。為了研究季節降水徑流的影響，對螳螂川河流雨季和旱季的監測數據進行分析，其結果是雨季河流水體中汞濃度較旱季高 (圖2)，從圖中分析，雨季時富民大橋斷面水體中汞濃度雨季較旱季高8.5倍，最小的溫泉大橋斷面也有1.8倍的差異。

5 汞污染來源解析

5.1 排污企業污染分析

經過調查分析，螳螂川流域涉汞行業主要為氯堿化工、有色金屬冶煉、儀器儀表制造及火電等。涉汞企業主要有云天化集團天塑分公司 (原云南化工廠)、昆明鹽礦、云南冶煉廠以及火電廠等，經對這些企業排污口的排水進行采樣分析，結果顯示雖然上述企業排放廢水中汞濃度達到國家排放標準，但其濃度遠大于地表水Ⅲ類水標準 (表2)。特別是云天化集團天塑分公司 (原云南化工廠)1961年投產采用汞陰極電解工藝，直到1991年才改造采用離子膜工藝，在此區間有大量汞鹽排到螳螂川，該廠雖然于2011年4月全面停產，但其總排口廢水中仍然還能檢出較高汞元素。按排放濃度排序為:云天化集團天塑分公司 (原云南化工廠)、昆明鹽礦鹽化、火電廠。

表2 螳螂川涉汞企業污染源排放監測結果統計表

5.2 河流底質污染分析

汞金屬的特性是比重較大，能夠在水環境中沉積到河流的底部［3］，在合適外因條件下，底泥中的汞又會溶出進入到水體中［2］。為此在本次調查中對螳螂川自上到下與水質調查同步設置了監測點12個，對其底泥中汞含量進行監測，檢測結果顯示，乃姆莊和律則村斷面底泥中汞含量最高，底泥中汞含量分別超過土壤標準 (GB3333－1995)二級19.6倍和25倍。

5.3 河道疏浚影響分析

螳螂川主要涉汞企業云天化集團天塑分公司(原云南化工廠)和昆明鹽礦，分布在安寧市連然鎮，其排污影響應從螳螂川安寧大橋斷面開始，但從螳螂川水質監測和底泥監測結果表明安寧大橋至溫泉大橋斷面水質和底泥中汞含量并不高。從螳螂川河道整治情況分析，2010年安寧市政府在河道整治中，對安寧昆鋼橋至金色螳川段進行了底泥疏浚，減少河道底泥污染內源，改善了水環境。

6 防治對策

經過對河流調查研究，螳螂川石龍壩斷面以上河流水體中汞濃度低于檢出限;螳螂川石龍壩至溫泉大橋斷面最主要的汞排放源已關閉，其余排放源已進行封閉循環，污染排放源已得到有效控制，并在河道整治中，對安寧昆鋼橋至金色螳川段進行底泥清淤，石龍壩至溫泉斷面的河流水體中汞濃度已低于檢出限。螳螂川乃姆莊大橋至富民大橋斷面河流水體中汞濃度檢出超標，并且未進行過底泥清淤，底泥中汞含量較高。初步研究結果顯示，河流汞污染來源主要來自河流底部多年沉積底泥溶出。

針對河流污染來源及其污染特征，其污染防治主要措施是控源截污［5］，控住沿岸現有排汞污染企業，其次在汞污染含量較高的河段進行內源疏浚，這樣才能控制每年河流汞出現超標根源，進而改善河流生態環境，增加對下游水安全保障。

7 結語

(1)從螳螂川河流水體沿程汞、氟、磷超標空間分布分析，從溫泉大橋段面開始就檢出汞超標，一直延伸到青龍峽、富民大橋，直到赤鷲大橋未檢出超標為止。從所監測到的數據分析，河流水體中汞濃度出現兩個峰值，即青龍鎮大橋和樂畝大橋。

(2)經對螳螂川河流雨季和旱季的監測數據進行分析，其結果是雨季河流水體中汞濃度較之旱季高。

(3)經對其底泥中的汞含量進行監測，檢測結果顯示，乃姆莊和律則村斷面底泥中汞含量最高，普渡河段最低。

(4)經對河流沿岸涉汞排放源、河流底質、地下水以及相關影響因子進行分析研究，初步結果顯示，螳螂川汞污染來源于遺留汞源滲漏、現有源排放以及河流底泥汞的溶出擴散。

(5)針對河流污染來源及其污染特征，其污染防治主要措施是控源截污，控住沿岸現有排汞污染企業，其次在汞污染含量較高的河段進行內源疏浚。

［1］蔣慶豐．南通市河流底泥重金屬污染及潛在生態風險評價［J］．水資源保護，2010，26(5):12－16．

［2］王學峰．新鄉市區公園土壤中金屬含量及其污染評價環境污染與防治 ［J］．2009，31(4):78－80．

［3］蘇秋克．武漢城市湖泊汞的遷移與富集 ［J］．水資源保護，2007，23(3):44－48．

［4］昆明市環境監測中心監測數據年鑒，2005～2010年［Z］．

［5］劉永．基于流域分析方法的湖泊水污染綜合防治研究 ［J］．環境科學學報，2006，26(2):337－343．