王家崖供水水库重金属污染特征分析

2015-12-30路程

科技视界 2015年18期

路程

（西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安710054）

重金属物质在自然界中广泛存在，其在生物链中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人类活动排入环境中的重金属，浓度很低时也会产生很强的毒性，通过一系列的富集，最后有可能进入人体，危害人体健康。比如：汞、金、铅等重金属富集于人体时，可引起人体的自身免疫性疾病，破坏人体免疫系统，使免疫系统失去识别自身与“外侵”细胞的功能，结果导致人体产生疾病[2]。对于某一区域，如果重金属的含量远高于其环境背景值，会使其赋存环境受到严重危害，因此对于重金属污染的分析研究成为国内外关注的热点。

1 实验材料及方法

1.1 样品的收集

采集样品：①时间：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水库表层沉积物，③处置：带回实验室保存于冰箱（4℃恒温）。

1.2 测定方式

待保存的沉积物样品冷冻干燥后，用玛瑙研体研磨，后过100目尼龙筛，将过筛样品保存备用。

重金属 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的含量利用ICP-MS （型号ELANDRC-e）测定；Hg测定：称取0.2g样品经王水水浴（95℃）消解，加入氯化溴将各形态Hg氧化，由上清液中取出并测定Hg的含量，同时测量水系沉积物标准物质GBW-07305（GSD-5），以保证测定结果的准确性。

2 实验结果分析

2.1 重金属含量分析

表1 各种重金属含量分析（mg/kg）

如表1所示，9种重金属的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累计强度：其中Co、Cu、Mn、V的累计强度较高，达1.70以上；Zn、As的累计强度相对低，在1.50以下。由上可知，9种重金属的

含量已有不同程度的富集，应引起相关部门的重视。

2.2 重金属含量空间分布分析

对于重金属含量在其空间分布上加以测定，主要方法：将水库分为库边、库中，库边分为库边左、库边右；库中分为库中上游、库中下游。从而更全面的说明重金属分布情况。

由图1可知，重金属在水库的4个分区呈现大致的V字分布，即库中上游含量最低，库边和库中下游含量相近；库中含量分布情况是：库中下游ffgt;库中上游；库边含量分布情况是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在库边西（左）大于库边东（右），Pb和Zn的含量在库边东（右）大于库边西（东）。

2.3 重金属空间区域赋存形态分析

王家崖水库库中和库边重金属赋存形态空间区域分布如图2所示。

图1 重金属含量空间区域分布

图2 王家崖水库重金属赋存形态空间区域分布图

由图2可知，库中沉积物乙酸提取态所占比例大小顺序为：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，沉积物中重金属Mn极易释放到水环境，Cr亦有较高的不稳定性，容易扩散到水环境中；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：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%），可见Cu和Zn在库中以非常稳定的形态存在，不易释放出来。

库边沉积物在乙酸提取态中所占比例大小顺序为：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%）可见Mn在库边极具不稳定性，很容易释放出来，Pb、Cr元素也不稳定，容易释放出来；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：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%），可见Cu在库边也是以非常稳定的形态存在，Ni、Co、Zn、Cr也较稳定，不易释放出来。