王家崖供水水庫重金屬污染特征分析

路 程

（西安科技大學建筑與土木工程學院，陜西 西安710054）

重金屬物質在自然界中廣泛存在，其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動排入環境中的重金屬，濃度很低時也會產生很強的毒性，通過一系列的富集，最后有可能進入人體，危害人體健康。比如：汞、金、鉛等重金屬富集于人體時，可引起人體的自身免疫性疾病，破壞人體免疫系統，使免疫系統失去識別自身與“外侵”細胞的功能，結果導致人體產生疾病[2]。對于某一區域，如果重金屬的含量遠高于其環境背景值，會使其賦存環境受到嚴重危害，因此對于重金屬污染的分析研究成為國內外關注的熱點。

1 實驗材料及方法

1.1 樣品的收集

采集樣品：①時間：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水庫表層沉積物，③處置：帶回實驗室保存于冰箱（4℃恒溫）。

1.2 測定方式

待保存的沉積物樣品冷凍干燥后，用瑪瑙研體研磨，后過100目尼龍篩，將過篩樣品保存備用。

重 金 屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的 含 量 利 用ICP-MS （型 號ELANDRC-e）測定；Hg測定：稱取0.2g樣品經王水水浴（95℃）消解，加入氯化溴將各形態Hg氧化，由上清液中取出并測定Hg的含量，同時測量水系沉積物標準物質GBW-07305（GSD-5），以保證測定結果的準確性。

2 實驗結果分析

2.1 重金屬含量分析

表1 各種重金屬含量分析 （mg/kg）

如表1所示，9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累計強度：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。由上可知，9種重金屬的

含量已有不同程度的富集，應引起相關部門的重視。

2.2 重金屬含量空間分布分析

對于重金屬含量在其空間分布上加以測定，主要方法：將水庫分為庫邊、庫中，庫邊分為庫邊左、庫邊右；庫中分為庫中上游、庫中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。

由圖1可知，重金屬在水庫的4個分區呈現大致的V字分布，即庫中上游含量最低，庫邊和庫中下游含量相近；庫中含量分布情況是：庫中下游ffgt;庫中上游；庫邊含量分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊西（左）大于庫邊東（右），Pb和Zn的含量在庫邊東（右）大于庫邊西（東）。

2.3 重金屬空間區域賦存形態分析

王家崖水庫庫中和庫邊重金屬賦存形態空間區域分布如圖2所示。

圖1 重金屬含量空間區域分布

圖2 王家崖水庫重金屬賦存形態空間區域分布圖

由圖2可知，庫中沉積物乙酸提取態所占比例大小順序為：Mn（42.89%）ffgt;Cr（30.30%）ffgt;Pb（17.03%）ffgt;Ni（10.88%）ffgt;Co（6.40%）ffgt;Zn（3.59%）ffgt;Cu（2.49%），由此可知，沉積物中重金屬Mn極易釋放到水環境，Cr亦有較高的不穩定性，容易擴散到水環境中；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（82.38%）ffgt;Zn（80.11%）ffgt;Ni（71.66%）ffgt;Co（60.05%）ffgt;Pb（49.65%）ffgt;Cr（47.62%）ffgt;Mn（36.21%），可見Cu和Zn在庫中以非常穩定的形態存在，不易釋放出來。

庫邊沉積物在乙酸提取態中所占比例大小順序為：Mn（47.50%）ffgt;Pb（25.07%）ffgt;Cr（24.81%）ffgt;Co（14.95%）ffgt;Zn（12.26%）ffgt;Ni（8.19%）ffgt;Cu（4.13%）可見Mn在庫邊極具不穩定性，很容易釋放出來，Pb、Cr元素也不穩定，容易釋放出來；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（75.90%）ffgt;Ni（70.72%）ffgt;Co（64.14%）ffgt;Zn（55.59%）ffgt;Cr（54.10%）ffgt;Mn（35.96%）ffgt;Pb（35.32%），可見Cu在庫邊也是以非常穩定的形態存在，Ni、Co、Zn、Cr也較穩定，不易釋放出來。

3 結論

（1）9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累計：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。

（2）9種元素在水庫的4個分區呈現大致相似的V字分布：庫中上游含量最低；在庫邊的分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊左大于庫邊右，Pb和Zn的含量在庫邊右大于庫邊左。

（3）整個水庫中，Cu和Ni元素賦存形態較穩定；Zn元素在庫中穩定，庫邊相對不穩定；Cr元素在庫邊相對穩定，庫中較不穩定，更易擴散到水環境中；Mn元素在整個庫區均不穩定，極易擴散到水環境，污染水庫。

［1］藍先洪.中國主要河口沉積物的重金屬地球化學研究[J].海洋地質動態,2004,20(12):1-4.

［2］尚英男,倪師軍,張成江,等.成都市河流表層沉積物重金屬污染及潛在生態風險評價[J].生態環境，2005,14(6):827-829.

［3］王新偉,鐘寧寧,李朝生,等.黃河包頭段河流沉積物重金屬污染的多樣性與均勻性分析[J].中國石油大學學報(自然科學版),2007,31(4):14-17.

［4］郁亞娟,黃宏,王曉棟,等.淮河沉積物中重金屬的測定和污染評價[J].環境科學研究,2003,16(6):26-28.