浅层地下井水重金属含量监测与评价

2020-08-03梁文浪林伟强廖显平许政生

绿色科技 2020年12期

梁文浪，林伟强，廖显平，许政生

(肇庆市水产科学研究所，广东肇庆 526000)

1 引言

肇庆市水产科学研究所的科研试验用水水源为浅层地下井水，经检测，2007年以前水质符合渔业水质标准。随着肇庆市鼎湖区工业化的快速发展，工业用水大幅度增长，区域内地下水水位下降明显，研究所的浅层地下水井的水位从2008～2018年10年内下降接近2.5 m，水质也发生明显变化，带有一股铁锈味。为了监测研究所浅层地下井水中重金属含量是否符合渔业水质标准，2016年、2017年、2018年连续3年对浅层地下井水进行抽样检测，分析数据，采用曝气氧化法进行处理，并开展倒刺鲃人工孵化试验对去除超标物的浅层地下井水进行评价。

2 实验方法

2.1 实验地点

肇庆市水产科学研究所位于广东省肇庆市鼎湖区莲花镇，浅层地下水井深度为7m，水质呈弱酸性。

2.2 样品采集

实验时间为每年的5月份。使用潜水泵抽水，抽15min后进行采样，将浅层地下井水样品送实验室检测重金属含量。

抽取浅层地下井水注满蓄水池，进行底部增氧曝气72h，沉淀后过滤备用，并送样检测重金属含量。

样品的预处理与保存根据GB11607—89 《渔业水质标准》[1]要求执行。

2.3 样品分析

水质检测重金属：Fe、Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Hg，根据GB11607—89 《渔业水质标准》[1]分析方法测定。

2.4 倒刺鲃孵化对比试验

在培育池，按密度2万粒/m3水体进行倒刺鲃孵化对比试验，一组使用未经处理的浅层地下井水孵化，一组使用经曝气氧化过滤处理的浅层地下井水孵化。待受精卵全部孵化出膜后，收集鱼苗计算孵化率，分析孵化效果。

3 评价方法

3.1 水质评价方法

水质评价采用单因子污染指数法，评价标准主要采用GB11607—89 《渔业水质标准》，按标准计算各监测项目的污染指数(Pi),计算公式如下：

(1)

对于pH值，公式为：

(2)

其中：

(3)

式(1)～(3)中：Pi—污染因子的污染指数；Ci—污染因子的实测值；Si—i因子评价标准；X为pH值实测值，X2、X1为pH值水质标准的上、下界限值，Xa为pH值水质标准上、下界限值的中值。

Pi值小于0.5，为水质未受该因子污染；介于0.5～1.0之间，为水质受到该因子沾污；大于1.0，表明水质已受到该因子污染，判定为超标。

3.2 孵化率评价方法

孵化率为出膜的鱼苗数占受精卵数的百分比：

4 结果与评价

4.1 曝气前后金属含量的变化

2007年委托肇庆市疾病预防控制中心对研究所浅层地下井水进行检测，结果表明各项重金属含量指标正常，铁含量也小于0.005mg/L，水质符合《渔业水质标准》。

2008年对研究所浅层地下井水进行检测时，检测结果显示浅层地下井水除铁含量超出标准指标值外，其他重金属含量指标符合《渔业水质标准》要求，铁含量为3.03 mg/L，比2007年升高了606倍，水质污染指数为15.15。

表1、表2为2016～2018年检测数据与污染指数，检测结果显示：地下水水井大部分重金属含量指标符合《渔业水质标准》要求，但铁含量超出标准指标值。铁污染指数分别为51.5、35.1、8.75，属于严重超标；经过曝气氧化处理后，再沉淀过滤，铁污染指数为0.90、0.70、0.65，符合渔业水质标准。

表1 2016～2018年检测结果

表2 2016～2018年污染指数Pi

4.2 倒刺鲃孵化率的变化

2016～2018年，使用未经处理的浅层地下井水的孵化率分别为51.5%、55.6%、67.5%，平均孵化率为58.2%；经曝气氧化过滤处理的浅层地下井水孵化率分别为85.3%、90.2%、90.6%，平均孵化率为88.7%，比未经处理的浅层地下井水的孵化率高出30.5% 。

5 讨论

5.1 影响及危害

若水中铁含量高，则会形成大量的氢氧化铁，随着鱼的呼吸就会在鱼鳃上沉淀一层棕色薄膜，妨碍鱼的呼吸，引起鱼类窒息死亡[2]；氢氧化铁也会吸附在鱼体表面，使鱼类运动困难。本实验过程中，研究所浅层地下井水直接用于鱼苗孵化，会使孵化水体变得浑浊并显红褐色，铁的氧化产物会粘附于受精卵表面形成一层红褐色的附着物，对受精卵胚胎发育产生影响；另外孵化开始阶段浅层地下井水会大量消耗氧气进行铁的氧化反应，从而使水体中的溶解氧含量偏低，对受精卵胚胎发育产生危害。实验结果显示：直接使用研究所浅层地下井水进行倒刺鲃孵化，孵化率偏低。