潜在生态危害指数法在沉积物质量评价中的应用研究查

吕斌

摘 要：在霍邱县城东湖中采取湖底沉积物样品30件，选取As、Cd、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb、Zn等8种大金属元素作为评价因子，应用潜在生态危害指数法进行评价，结果显示，As、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Hg和Cd元素的潜在生态危害属于轻微生态危害，多种重金属的潜在生态危害属于轻微生态危害。

关键词：霍邱县城东湖;重金属污染;潜在生态危害指数法

中图分类号 X503 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）16-0162-03

目前，关于沉积物质量评价方法较多，主要有化学方法、生态方法、毒理学方法以及化学、生态和（或）毒理学相结合的方法，它们已广泛应用于评价水环境的重金属污染。本研究以霍邱县城东湖为对象，探索了潜在生态危害指数法在沉积物质量评价中的应用。

1 材料与方法

1.1 采样密度 按照1个点/4km2的采样密度。

1.2 样品的采集 本次样品采样深度为0～40cm，共计30件样品，样品的采集、加工、分析和测试均参照《多目标区域地球化学调查规范》（1∶250000）执行。

1.3 评价因子 根据查阅文献资料，确定本次评价因子为：As、Cd、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb、Zn。

1.4 评价方法 采用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态危害指数法进行重金属生态危害评价。该方法结合化学、生物毒理学、生态学等方面的内容，利用沉积物中重金属相对于工业化以前沉积物的最高背景值的富集程度以及相应重金属的生态毒性系数进行加权求和得到生态危害指数，以定量的方法划分出重金属潜在危害程度。

单个重金属污染系数的确定，简称C值。

[Cir=Ci表层/Cin] （1）

式中，[Cir]为某一重金属的污染系数;

[Ci表层]为表层沉积物重金属浓度实测值;

[Cin]为计算所需要的参比值。

Hakanson提出以现代工业化前沉积物中重金属的最高背景值作为参比值，也有学者在评价中以国家土壤环境标准值作为参比值。为了反映特定区域的差异性，避免大尺度平均参考值的偏差，本次采用霍邱县全区土壤背景值作参比值。

沉积物重金属污染度，简称[Cd]值，它是多种重金属污染系数之和：

[Cd=Cir] （2）

各重金属的毒性响应系数，简称[Tir]值。此值被用来反映重金属的毒性水平及水体对重金属污染的敏感程度。重金属毒性系数的确定参照Hakanson等意见如表1所示：

单个重金属的潜在生态危害指数，简称[Eir]值。按下式确定：

[Eir=TirCir] （3）

多种重金属的潜在生态危害指数，简称[RI]值。按下式确定：

[RI=inEir] （4）

表2列出了潜在生态危害指数及分级关系。

潜在生态危害指数法可以反映以下4个方面的情况：（1）潜在生态危害指数应随着污染程度的加大而增大;（2）多种金属污染的沉积物的潜在生念危害指数应高于少数几种金属污染的沉积物;（3）毒性高的金属应对潜在生态危害指数的数值有较大贡献;（4）对金属污染敏感性大的水体应有较高的潜在生态危害指数。该方法不仅反映了沉积物遭受污染的程度，而且表达了沉积污染物对生态环境的潜在危害。

2 结果与分析

2.1 地球化学参数统计 30件样品化验数据见表3。

根据化验结果，城东湖30件样品地球化学参数统见表4。

2.2 潜在生态危害指数法评价结果 根据计算，评价结果见表5。

由表5可知：

（1）As：本次湖底沉积物中砷含量为6.4～18.6mg/kg，平均值9.9mg/kg，生态危害指数6.79～19.74，平均值10.54。表明霍邱县城东湖30个样点砷元素的生态危害程度为轻微。

（2）Cd：本次湖底沉积物中隔含量为0.044～0.138mg/kg，平均值0.070mg/kg，生态危害指数11.64～36.42，平均值18.55。表明霍邱县城东湖30个样点隔元素生的态危害程度为轻微。

（3）Cr：本次湖底沉积物中铬含量为56.7～97mg/kg，平均值71.8mg/kg，生態危害指数1.71～2.93，平均值2.17。表明霍邱县城东湖30个样点铬元素的生态危害程度为轻微。

（4）Ni：本次湖底沉积物中镍含量为23.7～46.8mg/kg，平均值33.4mg/kg，生态危害指数4.56～9，平均值6.43。表明霍邱县城东湖30个样点镍元素生的态危害程度为轻微。

（5）Cu：本次湖底沉积物中铜含量为21.0～39.1mg/kg，平均值28.0mg/kg，生态危害指数4.15～7.73，平均值5.54。表明霍邱县城东湖30个样点铜元素的生态危害程度为轻微。

（6）Hg：本次湖底沉积物中汞含量为0.014～0.034mg/kg，平均值0.023mg/kg，生态危害指数16.54～38.43，平均值26.09。表明霍邱县城东湖30个样点汞元素的生态危害程度为轻微。

（7）Pb：本次湖底沉积物中铅含量为20.2～31.4mg/kg，平均值25.4mg/kg，生态危害指数3.75～5.84，平均值4.72。表明霍邱县城东湖30个样点铅元素的生态危害程度为轻微。

（8）Zn：本次湖底沉积物中锌含量为48.1～104.6mg/kg，平均值70.2mg/kg，生态危害指数0.9～1.96，平均值1.31。表明霍邱县城东湖30个样点锌元素的生态危害程度为轻微。

（9）多种重金属潜在生态危害指数为56.83～112.06，平均值75.36。表明霍邱县城东湖8大重金属元素的生态危害程度为轻微。

3 结论

霍邱县城东湖中As、Cd、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb、Zn生态危害程度均为轻微，多重金属潜在生态危害为轻微。

参考文献

[1]陈富荣.巢湖沉积物镉等重金属地球化学分布、赋存特征及危害性研究[J].安徽地质，2009，19（3）：200-203，189.

（责编：张宏民）