太湖入湖河道微量元素特征及指示意義.pdf

1、太湖是長(zhǎng)江三角洲重要的湖泊，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口稠密的地區(qū)。太湖流域的水環(huán)境狀況直接影響著上海、無錫、蘇州等大中城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由于近20年來這一地區(qū)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，而相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)和污染防治措施不夠及時(shí)，造成太湖流域的水質(zhì)日益惡化，成為制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。本文采集了入太湖西部七條河流的水體和沉積物樣品，它們分布于無錫市、宜興市和常州市武進(jìn)區(qū)等地，以此分析和統(tǒng)計(jì)入湖河道里微量元素在河道里的特征和污染情況，為入湖河道的污

2、染治理問題提供基本依據(jù)，并探索微量元素在流域治理中指示污染源的價(jià)值和科學(xué)研究意義。 論文首先統(tǒng)計(jì)了研究河流重金屬元素的含量，分析它們的特征，并把它們分別與水體標(biāo)準(zhǔn)值和沉積物重金屬背景值比較。結(jié)果表明Zn、Pb、Cu、Ni均超過了背景值濃度，部分Cr略微超標(biāo)，V基本未超標(biāo)。在水體中各河流之間重金屬含量變化都不大，但西灣河中的Zn的平均含量很低。且Ni在水體中的含量大于其他元素，這點(diǎn)與沉積物的情況明顯不同。河流表層沉積物中重金屬元

3、素顯示很大的變化性和不均勻性，變異系數(shù)按大小排列順序?yàn)閆n＞Pb＞Cu＞Cr＞Ni＞V＞Co；所有河道中Pb的富集程度最高，其他元素按大小順序排列是Cu＞Zn＞Ni＞Cr，Co和V基本沒有富集，反而有所虧損。由沉積物的生態(tài)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)得出，Zn、Cu、Pb、Cr四種金屬在研究河道的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高。綜合分析，研究區(qū)域大部分河流都有重金屬污染，且污染元素主要是Zn、Pb、Cu、Ni，以及局部的Cr。 觀察沿河各采樣點(diǎn)微量元素，發(fā)現(xiàn)河

4、流不同點(diǎn)的元素含量相差很大。微量元素含量的最高值一般都位于居民密集區(qū)、工業(yè)區(qū)，或在城鎮(zhèn)生活工業(yè)污水排放口處或下游不遠(yuǎn)處。河道的重金屬含量沿河也呈現(xiàn)一定的規(guī)律，在武進(jìn)港、大浦河和梁溪河中幾種重金屬都呈現(xiàn)河流上游和入湖河口含量低，而河流中部高的“拋物線”現(xiàn)象，說明由于工業(yè)活動(dòng)、居民生活造成的污染對(duì)河流的中間段的影響較大。因此，工業(yè)排污和生活污水的排放對(duì)河水中微量元素含量有著重要影響。 對(duì)三條代表性河流進(jìn)行主成分分析得出結(jié)果：漕橋河

5、是以工業(yè)污染為主的河流；大浦河以農(nóng)業(yè)面源為主，有少量工業(yè)污染的河流；梁溪河則以生活污染為主，但也有少量工業(yè)污染源。 根據(jù)元素的地球化學(xué)性質(zhì)以及元素比值的差異性，總結(jié)出Zn/Fe、Fe/Mg、Pb/Fe、K/Ca、Mg/Al等有效指標(biāo)，來區(qū)分出受不同污染物質(zhì)影響的入湖河道。同時(shí)，金屬元素的摩爾比值也提供了辨別不同污染源的思路。在研究的七條河流水體和沉積物中，元素摩爾比值大體可以分類，即漕橋河、馬山內(nèi)河為一類，梁溪河、西灣河為一類

6、，大浦河為單獨(dú)一類，分別代表了工業(yè)污染、生活污染和農(nóng)田徑流污染。所以，河道的某些微量元素比值能有效地指示不同的污染物質(zhì)。 由于受人類活動(dòng)的影響，太湖入湖河道的稀土元素在小的空間范圍內(nèi)有很大的變化，并且不同河道水體和沉積物中標(biāo)準(zhǔn)化曲線的差異顯著。在水體中稀土標(biāo)準(zhǔn)化曲線多數(shù)為重稀土富集型，沉積物中主要為平坦型；水體中Eu和Ce出現(xiàn)明顯的富集，而沉積物中有富集也有虧損。由于輸入河道的主要污染源不同，稀土的總量和標(biāo)準(zhǔn)化曲線均有明顯差別