安宁市生活源重金属污染源评价
2011-06-21虞茉莉
虞茉莉
(云南师范大学,云南 昆明 650031)
1 引言
安宁市位于滇中高原的东部边缘,地处东经102°10′~102°37′,北纬24°31′~25°06′之间,南北长约66.5km,东西宽约46.5km,总面积1 321km2。安宁市辖连然镇、八街镇、温泉镇、青龙镇、禄脿镇、草铺镇、太平镇、县街镇8个镇。
重金属具有毒性大,难降解,易被河流底泥吸附,易产生负荷污染效应并可通过食物链富集放大等特点[1~3]。由重金属引发的生态环境安全、饮用水安全、食品安全和人类健康问题越来越突出,因此重金属污染已经引起了人们广泛的关注[4]。
从环境污染方面来看,重金属是指汞、镉、铅、铬以及金属砷等生物毒性显著的重金属。安宁市生活源中出现的重金属有铅,汞,六价铬,铬。其中铅主要集中在美容美发业店,汞来源于美容美发店和医院,六价铬和镉则来源于照相彩扩馆。
2 研究方法
污染源评价是以判别主要污染源和主要污染物为目的的评价。污染源评价以污染源调查为基础,是制定区域污染控制规划和污染源治理规划的依据。污染源评价方法有等标污染负荷法、排毒系数法、潜在污染能力指数法、环境影响潜在指数法。本文讨论的是用等标污染负荷法进行污染源的评价。等标负荷是把排放介质稀释到排放标准时的排放量,根据等标污染负荷的污染物评价方法,按评价流域内污染物的等标负荷比从大到小排列,将累计百分比大于80%左右的污染物确定为主要污染物,通过铬、六价铬、铅、汞等4种重金属污染,利用2007年的全国第一次污染源数据,利用等标污染负荷法,对安宁地区的生活源重金属污染源的种类,行业排放,空间分布,排放量大小方面进行评价。
2.1 等标污染负荷
某污染物的等标污染负荷:
式中,cj为污染物的实测浓度值;|coi|为污染物的评价标准值;Pi为污染物排放量。
某工厂(或污染物)的等标污染负荷:
式中n为污染物的种类。
某区域(或流域)的等标污染负荷:
式中m为污染源的个数,等标污染负荷比。
区域中某污染物的总等标污染负荷:
式中为第n个污染源中污染物i的等标污染负荷,m为污染源的个数。
2.1.2 等标污染负荷比
本文的评价标准采用国家标准下的污染物最高评价标准(表1)。
某污染源在区域中的污染负荷比:
表1 重金属污染物最高允许排放浓度
2.1.3 安宁行政区矢量图获取
底图来源于纸质地图扫描而成,利用国家基础地理数据库的地图用ARCGIS地理信息系统软件对要进行矢量化的底图进行配准,对安宁行政区底图赋予正确的投影系统,再进行矢量化获取研究区的矢量图。根据全国第一次污染源普查云南省数据中生活源重金属污染源数据,利用Excel计算这4种重金属污染源的负荷,按照这4种重金属元素污染负荷的大小分别进行整理,按照连然镇、八街镇、温泉镇、青龙镇、禄脿镇、草铺镇、太平镇、县街镇分区,利用ARCGIS地理信息系统软件以不同的颜色深度表出安宁市生活源重金属污染负荷的差异,做出重金属污染源的污染负荷分布图。本文污染源数据来自于第一次全国污染源普查云南省的资料。
3 结果与分析
根据全国第一次污染源普查安宁市生活污染源数据,发现调查了医院共有12家,居民服务业共有179家,其中有重金属污染源的是全部的医院和140家居民服务行业。其中居民服务行业包括美容美发按摩足疗店137家、照相彩扩店3家。其中几乎所有的美容美发店都有重金属排放,排放的重金属污染源为铅或者汞或者两者皆有。其中汞来自于医院和美容美发店按摩足疗店,铅来自于美容美发店,铬,六价铬来自于照相馆.
3.1 汞
根据全国第一次污染源普查数据安宁市生活源有重金属污染源的医院和居民服务行业。其中医院有12家,每家医院都有有重金属汞排放,这12家医院分别是连然镇的云南昆钢医院、昆钢职业病医院、安宁市人民医院、安宁市中医院、昆明滇大医院;八街镇的安宁市八街卫生院;温泉镇的云南省干部疗养院、昆明市干部疗养院;青龙镇昆明市青龙卫生院;草铺镇的安宁草铺卫生院;太平镇的云南省传染病医院、昆明结核防治医院。居民服务行业中有重金属汞污染源的有美容美发按摩店88家,其中连然镇69家,温泉镇2家,草铺镇5家,太平镇4家,青龙镇4家,八街镇4家。其中连然镇汞的等标负荷量最大达到了24.179 6,负荷比达到了75.00%,是在安宁市所有乡镇中污染负荷最大的乡镇。其次是太平镇,污染负荷是146 100,污染负荷比19.91%。温泉镇的污染负荷为66 940,污染负荷比为9.12%。草铺镇污染负荷是8 840,污染负荷比为12.04%,是重金属汞污染负荷最小的乡镇。青龙镇污染负荷为11 380,污染负荷比为15.50%。八街镇污染负荷为16 920,污染负荷比为2.30%,禄脿镇,县街镇没有重金属汞的污染源,大部分汞来自于美容店,其实少量来自于按摩足疗店。具体排放量和等标污染负荷见表2。
表2 安宁市汞排放量及等标污染负荷
3.2 铅
根据第一次污染源普查云南省数据安宁市生活源重金属铅的来源主要是美发店,美容美发店,一共58家。其中连然镇有57家,污染负荷为147 618,污染负荷比为75.00%,是安宁市所有乡镇中污染负荷最大的乡镇,其次是草铺镇7家,污染负荷为18 480,污染负荷比为9.38%,八街镇有3家,污染负荷为8 624,污染负荷比为4.38%。温泉镇有2家,污染负荷为5 874,污染负荷比为2.98%。青龙镇有3家,污染负荷为3 597,污染负荷比为1.82%,是安宁市所有乡镇中污染负荷最小的。太平镇有5家,污染负荷为12 628,污染负荷比为6.41%。禄脿镇、县街镇没有重金属铅的污染源,具体污染负荷见表3。
表3 安宁市铅排放量及等标污染负荷
3.3 铬,与六价铬
根据第一次污染源普查云南省安宁市数据显示安宁市生活源铬和六价铬来源于照相彩扩店,安宁市一共有3家彩扩店都位于连然镇。分别为昆钢亚蓉彩扩部,安宁鹏瑶数码彩扩店,安宁容芳照相馆。铬的污染负荷为1 040.67,六价铬的污染负荷为626。其他乡镇没有铬和六价铬污染源,具体污染负荷见表4。
表4 安宁市铬、六价铬排放量及等标污染负荷
3.4 全部生活源重金属污染源
通过计算安宁市每个乡镇全部的生活源重金属负荷,发现连然镇的污染负荷量最大,为632 876.7,占安宁市总得污染负荷的67.88%。其次是太平镇,污染负荷是158 728,占安宁市总量的17.02%,温泉镇污染负荷为72 814,占安宁市总量的7.81%。草铺镇污染负荷为27 320,占安宁市总量的2.93%。青龙镇污染负荷为14 977,占全市的1.6%,也是各个乡镇中污染最小的。八街镇污染负荷为25 544,占全市的2.74%。禄脿镇和县街镇没有重金属污染源表5。
表5 全部生活源重金属污染
安宁市4种重金属污染源中,污染负荷最大的为汞,负荷量为733 772,污染负荷比为78.7%。其次是铅,污染负荷为196 821,污染负荷比为21.11%。铬的污染负荷为1 040.667,污染负荷比为0.11%。六价铬的污染负荷最小为626,污染负荷比为0.07%。从中可以看出主要污染物是汞和铅,分布图见图1。
图1 安宁市生活源重金属污染源分布
4 结语
通过计算和分析安宁市生活源重金属污染源,污染负荷大小的顺序是汞>铅>铬>六价铬,主要污染物是汞和铅。所以有关部门要对安宁市的重金属种类排放大小要明确,根据污染源不同,污染源大小不同作出相应的政策法规。
安宁市各个乡镇总的生活源重金属污染负荷大小顺序是连然镇>太平镇>温泉镇>草铺镇>八街镇>青龙镇。禄脿镇,县街镇没有重金属污染源。安宁市连然镇是市政府所在地,医院和美容美发行业相对于其他乡镇数量明显多,而其他乡镇则明显减少。污染源分布的不均衡,以及排放大小的不同,则潜在环境影响也不同。
安宁市重金属污染源铅来源于美发店,汞来源于医院美容按摩足疗店,美容美发店铅汞都有。铬和六价铬来源于照相彩扩馆。铅和汞来源于美容美发行业 是因为这些店用美容美发产品,尤其一些质量很低的产品中重金属的含量更多,这行业直接接触于人,重金属的影响不可小视。而医院中汞的来源是因为水银血压计和水银温度计等含汞医疗器具引起的,不完全统计显示医院中含汞器械不下于20种。最终相对部分的汞因为破裂后处理不当,成为医院重金属的污染源。镉和六价铬来源于照相彩扩店中用来洗相的化学药液,处理不当直接对环境和人造成污染,安宁地区的照相馆只有3家,铬与六价铬的污染负荷相对较小。
[1]Klavins M,Potapovics O,Rodinov V.Heavy metals in fish fron lakes in latvia:concentrations and trends of changes[J].Bullelin of Environmental Contamination and Toxicology,2009,82(1):96~100.
[2]葛俊林,梁 渠.水中重金属危害现状及处理方法[J].广州化工,2007,35(5):69~70,80.
[3]Gupta N,Khan DK,Santra SC.An assessment of heavy Metal contamination in vegetables grown in wastewater irrigated areas of Titagarh,West Bengal[J].Bulletin of Enviromental Contamination and Toxicology,2009,80(2):115~118.
[4]Klimmeck S,Stan H J,Wilke A,et al.Comparative analysis of the biosorption of cadmium,lead,nickel,and zinc by algae[J].Environmental Science﹠ Technology,2001,35(21):4 283~4 288.