北洛河同州湖湿地生态环境重金属污染风险分析

李吉锋

(渭南师范学院 化学与材料学院，陕西省多河流湿地生态环境重点实验室,陕西 渭南 714099 )

北洛河，古代称为洛水或北洛水，自大荔县经渭河汇入黄河，总长度为680.3 km，是陕西省最长的河流，在黄河、渭河和洛河交汇口汇入渭河，流域总面积达到26 905 km2。大荔同州湖位于洛河大荔城区段，规划占地4 km2，为国家4A级景区景区以同州湖为核心，湖核心区占地约133.33 hm2。笔者采集洛河同州湖湿地代表性生物样品芦苇、香蒲、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼，采用原子吸收法测定了样品中铅、镉、铬、铜、锌和锰含量并对各种重金属的生态危害进行分析。

1 样品的采集和分析

1.1 样品的采集和制备

在湖区采集芦苇(地上)、香蒲(地上)、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼样品(每类样品同一地点均采集3份以上)，采集后的样品用聚乙烯塑料袋密封。样品在实验室自然晾干后烘干后粉碎、混匀，准确称取1.00 g样品用硝酸-高氯酸混合消解[1～3]，定容于50 mL容量瓶中。消解样品同时做空白1份。

1.2 测定

1.2.1 仪器及测定条件 WFX-120型原子吸收光谱仪(北京北分瑞利)，铅、镉、铬、铜、锌和锰的空心阴极灯。仪器测定条件见表1。

表1 原子吸收测定条件

1.2.2 试剂 AR级铅、镉、铬、铜、锌和锰的试剂(配制储备液和标准溶液)。AR级盐酸、硝酸、高氯酸，石英亚釜二次蒸馏水。

1.2.3 样品测定 用AAS法分别测定混酸消解后的试样溶液中的铅、镉、铬、铜、锌和锰的吸光度，用回归方程计算试样溶液中各元素含量。

2 同州湖湿地各重金属污染情况分析

2.1 重金属测定结果

重金属含量见表2。

表2 同州湖湿地样品中各重金属测定结果 (mg·kg-1)

2.2 同州湖湿地重金属污染评价

生物污染现状采用生物质量指数法(综合评价污染法)[4]，以生物正常范围值的上限值作为评价标准，各种元素测定结果作为评价参数，用质量分指数Pi和总质量指数P表征：

质量分指数Pi Pi=Ci/Si

总质量指数P P=1/n Pi

式中Ci为元素含量实测值；Si为正常生物中元素含量评价标准。植物中正常重金属含量铅：0.1～41.7 mg·kg-1，镉：0.2～0.8 mg·kg-1，铬：0.2～8.4 mg·kg-1，铜：0.4～45.8 mg·kg-1，锰：1～700 mg·kg-1，锌：1～160 mg·kg-1。国家食品中污染物限量标准(GB2762-2012)没有规定动物样品中铜、锌和锰的限量，贝类和鱼类中铅、铬和镉有限量标准[5]，笔者只对田螺和白条鱼中铅、铬和镉污染进行评价。

根据P值范围，把植物污染分为清洁、轻污染、中污染、重污染四个等级．具体见表3，同州湖植物质量指数见表4。

表3 生物质量指数等级及评价

表4 同州湖植物质量分数

表5 同州湖田螺和白条鱼质量分数

从表4质量分数发现，所采集植物样品均处于铅轻污染水平；芦苇处于镉中污染水平，香蒲、莲蓬、莲藕处于镉重污染水平；所采集植物样品均处于铬重污染水平；所采集植物样品其它重污染金属处于清洁水平。从总质量分数分析，芦苇处于各种重金属轻污染水平，其它三种植物处于各种重金属重污染水平。

从植物样品受污染分析，铬和镉造成的污染明显。

从表5质量分指数Pi结果分析，田螺和白条鱼处于铅中污染；田螺处于镉重污染，白条鱼处于镉轻污染；田螺处于铬重污染，白条鱼处于铬中污染；二者均处于铜、锰和锌清洁水平。从总质量分数分析，白条鱼处于各种重金属轻污染，田螺处于各种重金属中污染，主要贡献来自于镉和铬。

3 结论

从以上分析可以发现，北洛河同州湖区域芦苇、香蒲、莲蓬、莲藕、田螺和白条鱼已经受到铅、铬和镉污染，且铬和镉污染明显。铬是生物体必须的，但是吸收过多会响影生物生长发育。铅、镉是对生物体有害元素。受污染的生态环境中的重金属会通过食物链逐级累积进入人体，影响人体健康。铬容易通过皮肤、粘膜、消化道被吸收，导致皮肤溃烂，甚至严重者患上皮肤癌。可在肝、肾、肺积聚。镉可在生物体中积累引起中毒，急性中毒可导致死亡，慢性中毒会损伤肾脏、骨胳，严重者造成骨质软化、瘫痪。铅的神经毒性较大且难以排出。它会伤害人的脑细胞，造成智力低下、老年痴呆、脑死亡等。因而，北洛河同州湖区域重金属污染应该受到重视，及时采取治理措施。