洪澤湖沉積物的含量對環境的影響

吳敬波

（淮安市環境監測中心站 江蘇淮安 223001）

在世界湖泊資源豐富的國家中我國頗具代表，所有的湖泊加起來大概有70988平方公里，我國陸地區域的0.8%幾乎都被湖泊占據，它是我們獲取淡水的主要渠道[1]。然而，當工業和農業駛上發展的快車道以及城市逐漸成為人們聚集地的時候，隨之而來的是鋪天蓋地的污水，人們采用涸澤而漁的方式去改造湖泊，同時大家長期忽視了對環境的保護，由于工農業生產或是日常生活所產生的廢水和臟水統統拋向了湖泊，產生了種種湖泊環境危機，其中表現尤為顯著的就是富營養化問題，成為導致湖泊水質變壞的罪魁禍首。

在湖泊的物質構成中，除了水以及各種生物之外的物質就是沉積物，對于維系湖泊小流域內的生態平衡作用非常大，并提供了平臺以促使營養物質能夠在湖泊中更好的進行有機循環。我們之所以將沉淀物作為湖泊小流域內的重要組成部分，是因為它匯聚了大量的污染物，是小環境內污物的聚集地，不但可以反映出該流域氣候的變遷，還可以傳達出這樣一種信息，即環境受人們改造大自然的方式和力度的大小影響。

1 樣品的采集

本文對湖底沉積物的取樣借助的是彼得森采樣器，采集點共10個。借助于產自于奧地利的柱狀重力采樣器可以獲得沉積柱的樣品，其中在采集的深度上，S 2、S 5和S 9分別為0.2 m、0.3 m和0.3 m，按照每層0.01 m的間隔劃分樣品的層次。然后用聚乙烯自封袋將所得樣品平均摻雜在一起進行封存，最后在低溫的狀態下運至制定場所進行冰凍。除此之外，還對水中的一些理化指標進行了測量，包括酸堿程度和水的溫度等，這一過程主要使用的是產自于美國的攜式320 P-01/-83 p H儀，還有320 D-01 DO儀[2]。

2 樣品的處理和分析

使用專門的干燥機對采集到的冰凍后樣品進行烘干，完畢后將其中的石頭和雜質去除，然后在借助于瑪瑙研缽將其變成粉狀，再經過標號為100目的尼龍塞進行過濾，最后裝入密閉的袋子中備用。

其中，總氮（TN）、硝氮（NO3--N）、總磷(TP）、鈣 -磷（Ca-P）、無機磷（Inorg-P）以及有機質（OM）等營養鹽是對表層的沉積物進行分析的主要內容。而柱狀分析法則將總氮（TN）等物質作為自己的研究對象。另外，對鉻、鋅、鐵、鋁重金屬成分的分析在全部的沉積物中都有所體現。

對于消化重金屬通常借助于HNO3/HCl/HCl O4，而測定則普遍運行AA 370 MC型火焰原子吸收法。從樣品中拿出2克，放到坩堝中，這個坩堝含有聚四氟乙烯的成分，然后鍋內四邊要用微量的水進行噴灑以保證樣品受潮，隨后將20 ml的王水摻入其中，其中，HNO3和HCI的比例為1:3。等到不再反應的時候，借助于專門的設備進行加熱促使分解。假如加熱后依舊有棕黃色的煙霧冒出，則表明還有相當數量的有機物質存在其中，因此必須不斷的補充硝酸，直到液面不再出現劇烈變化，也沒有棕黃色的煙霧出現。等到溫度恢復常態后，將10 ml的高氯酸融入，通過蒸發剩至微量的灰白色殘留物。然后再等到冷卻，將25 ml濃度為1%的硝酸摻到其中，再換做容量為100的容器，將蒸餾水加熱后沖洗剩下的渣滓四遍左右，再按照刻度補充水，混合均勻待檢。其中，可以借助于等離子發射光譜ICP-OES（VARIANVISTA-MPX）來檢測銅、鐵、鋅鎂等物品，而AFS-230 a型雙道原子熒光光度計則可以用來檢測Hg和As。

3 表層沉積物分布特征

在洪澤湖中，有機質與總氮、有機氮在湖中最外層沉積物中呈現出近似的構成特征，但是在空間上迥然不同，在地球自轉的影響下水沖擊岸邊的力度不同，再加上盆狀的地貌特征，湖泊出口的濃度要高于湖口入口，另外僅此于出口的區域是敞水區或者是在水流比較穩的拐彎處。我們可以用Turbidity Flood Model的方式來表示沉淀物的集中存在狀態。但是盡管磷呈現出較大差異的特性，空間布局幾乎無差別。和總氮、有機質的分布特征比較接近的是總磷。從以上的研究結果可以得知，由于受到水的來源不同等外界條件的差異，導致洪澤湖表層沉積物中的營養鹽含量也不盡相同，還需要對具體的影響作用大小進行再研究。

大概平均每千克表層沉積物中就有13.64克的有機質，其中每千克表層沉積物中總氮的均含量為1.02 g、有機氮的均含量為0.91 g、氨氮的菌均含量為0.12 g、硝氮的均含量為0.02 g、總氮均含量為0.58 g、無機磷和Ca-P均含量都為0.30 g、Fe/Al-P均含量為0.10 g。其中作為氮的最普遍表現形式的有機氮，在總氮中的占比達到了90個百分點；無機磷是磷的普遍存在狀態，在總磷中的占比達到了70個百分點，而無機磷中的主要構成部分是鈣－磷。

3 結語

通過對地積累指數進行分析可知，重金屬中Cd對表層沉積物的影響最大為嚴重污染物，其次依次 Cu、As、Cr、Zn、Hg、Pb，無-中污染級別的只有As。我們對湖泊中的沉積物評價分析借助的是Hakanson潛在生態風險指數法，結果顯示生態風險程度在中等級別的觀測點數量達到了所有觀測點的一半。從單個的金屬對環境所產生的影響，按照從大到小依次為 Cd、As、Hg、Cu、Pb、Cr、Zn，其中影響屬于較大的是Cd。可見Cd單項對環境的影響和綜合性的重金屬對環境的影響程度是吻合的，其主要的分布點為：S 9所代表的敞水區，分布于入口的S 1和S 8，S 6代表的北部湖灣，S 5代表的西部湖灣等風險區。

[1]吳艷宏，王蘇民.湖泊沉積物中人類活動導致的營養鹽累積通量估算—以龍感湖為例[J].第四紀研究，2006，26(5):843-848.

[2]薛濱，姚書春，王蘇民等.長江中下游不同類型湖泊沉積物營養鹽蓄積變化過程及其原因分析 [J].第四紀研究，2007，27(1):122-127.