佛山市某區(qū)魚塘中重金屬污染調(diào)查及生態(tài)風(fēng)險評價

閉賢鳳

（廣東順控環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司，廣東 佛山 528399）

佛山市是我國知名的淡水養(yǎng)殖基地。近年來，隨著《尋味順德》《鰻魚的故事》等節(jié)目火熱播出，佛山市漁業(yè)得到迅猛發(fā)展[1]。佛山市同時也是珠江三角洲工業(yè)區(qū)活力較強的城市，隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，佛山市各區(qū)有較多的村級工業(yè)園區(qū)，聚集了多數(shù)工藝落后、設(shè)備低端、排污較大的工廠或小作坊，是環(huán)境污染的重災(zāi)區(qū)[2]。佛山市水系比較發(fā)達，這些工業(yè)區(qū)大部分的污水未納入管網(wǎng)，直排進入水體，直接或間接地造成養(yǎng)殖水質(zhì)污染。重金屬是一種持久性污染物，具有難降解、毒害性大且易富集等特點[3]，重金屬污染物進入水體后可形成各種化學(xué)形態(tài)絮凝或沉淀到沉積物中，并在底泥中長期積累[4-5]，可能會對魚類的生長發(fā)育造成一定的風(fēng)險，并通過食物鏈影響人類健康。因此，應(yīng)對魚塘底泥中的重金屬污染程度及生態(tài)風(fēng)險進行評價研究，為更好地把握佛山市漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 實驗

1.1 樣品采集

本研究于2021年1月和7月在佛山市某區(qū)的淡水養(yǎng)殖魚塘設(shè)置了2個采樣區(qū)域，共涉及13個魚塘，各采集13份水樣和底泥樣品，具體地理信息見表1。水樣采集表層水樣（水面下0.5 m），過濾后（0.45 μm濾膜）加硝酸固定，保存樣品待實驗室分析；沉積物用抓斗式采泥器采集表層沉積物樣品置于干凈的塑料紙張中。用木勺取其未受干擾的部分存放在棕色玻璃瓶內(nèi)，0～4 ℃下保存。

表1 采樣點地理信息

1.2 樣品處理

水樣濃縮后直接上機檢測。底泥經(jīng)自然風(fēng)干，去除石塊、砂粒、植物根系等異物，經(jīng) 100目尼龍篩后放干燥的容器瓶中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 分析方法

聚乙烯和玻璃容器在14%的硝酸中浸泡24 h以上，并用去離子水沖洗低溫烘干。試劑所用酸為分析純，樣品處理后Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的分析方法詳見表2。

表2 主要測定指標分析方法

1.4 評價標準與評價方法

1.4.1 水體污染評價標準

水體中的重金屬參照《漁業(yè)水質(zhì)標準》（GB11607-89）基本限值，并分析養(yǎng)殖水體中Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的污染程度。

1.4.2 底泥重金屬污染評價標準

底泥參照海洋沉積物質(zhì)量標準Ⅰ級（GB 18668-2002）、珠江口重金屬沉積背景[6]等的Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb標準，分析魚塘底泥中Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的污染程度。

1.4.3 底泥重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價

Hakanson提出的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法，單一污染元素的潛在生態(tài)風(fēng)險計算公式為為單一污染元素的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)；為單個污染元素的毒性響應(yīng)參數(shù)；為沉積物中污染元素的實測濃度為沉積物中重金屬的背景值含量[7]。

采用工業(yè)化以前沉積物中重金屬的最高背景值。Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb的生物毒性系數(shù)Tri分別為5、5、10、40、30和5，多種污染元素的綜合評價方法公式為：RI=∑Eri，RI為多項金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，為單項潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)（Eri）之和。重金屬單項潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)（Eri）、綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)（RI）和潛在生態(tài)風(fēng)險等級如表3所示。

表3 生態(tài)風(fēng)險評價指數(shù)和分級標準

2 結(jié)果

2.1 水體中重金屬含量及評價

佛山市某區(qū)2個區(qū)域的魚塘水樣中6種重金屬指標濃度詳見表4，所監(jiān)測的因子Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb濃度范圍分別為0.000 09～0.003 58、ND～0.001 8、0.001 1～0.009 4、ND～0.000 09、ND～0.000 34和ND～0.005 8 mg/L，僅有1個樣品的Pb超過漁業(yè)水質(zhì)標準，超標倍數(shù)為0.16，超標率7.7%，其他水樣中的重金屬指標未超漁業(yè)水質(zhì)標準。

表4 魚塘水體重金屬元素質(zhì)量濃度

2.2 底泥重金屬含量及評價

魚塘中底泥重金屬含量檢測結(jié)果詳見表5，13個魚塘底泥中的 Ni、Cu、As、Hg、Cd和Pb濃度范圍分別為10～45 mg/kg；11～62 mg/kg；3.56～11.90 mg/kg；0.147～0.615 mg/kg；0.13～59 mg/kg；21～53 mg/kg。結(jié)果與海洋沉積物質(zhì)量I級標準、珠江口沉積物重金屬背景值和平均值（Turedian and Wedepohl（1961）進行對比，Ni未超過平均值，As未超珠江口重金屬沉積物背景值；Cu、Cd、Hg和Pb未超海洋沉積物質(zhì)量Ⅰ級標準。

表5 底泥中重金屬元素質(zhì)量濃度

2.3 底泥重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價

通過分析可知，如表6及圖1所示，佛山市某區(qū)魚塘底泥重6種重金屬的生態(tài)風(fēng)險從高到低依次為：Hg＞Cd＞Cu＞ Ni、Pb＞As。其中Hg和Cd兩個指標的單項污染物生態(tài)風(fēng)險等級為中風(fēng)險，這兩種因子對區(qū)域綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)RI的貢獻率較大，分別為46.6%、43.7%，是造成重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險最主要因子，其余元素貢獻率在10%以下。本次調(diào)查的魚塘潛在生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)（RI）為68.7～192.9，平均為130.3，生態(tài)風(fēng)險等級為低風(fēng)險。

圖1 潛在風(fēng)險評價

表6 魚塘底泥中重金屬污染潛在風(fēng)險評價

3 結(jié)論

（1）佛山市某區(qū)魚塘水質(zhì)中，只有一個水樣的Pb超過漁業(yè)水質(zhì)標準，濃度為0.005 8 mg/L，超標倍數(shù)為0.16，超標率7.7%，其余重金屬指標均未超過漁業(yè)水質(zhì)標準。

（2）佛山市某區(qū)魚塘底泥中6種重金屬的單項潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)生態(tài)風(fēng)險均值排列順序為Hg＞Cd＞Cu＞Ni、Pb＞As，Hg和Cd為中等生態(tài)風(fēng)險，潛在生態(tài)風(fēng)險綜合指數(shù)（RI）為68.7～192.9，平均為130.3，生態(tài)風(fēng)險等級為低風(fēng)險。