盐城市区核心内主要河流表层沉积物重金属现状及污染评价
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作者:白海峰 张洋阳 陈渊明 杨存满 李一凡
摘要：沉积物通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。人类农业生产、工业、生活等会使沉积物的成分具有偏向性。重金属作为一类具有潜在危害的元素，进入水体后不会自然降解，在沉积物中积累而成为持久性污染物[1]，当水质环境发生变化时（主要原因：水温、电导率、溶解氧、pH值、ORP、水流等因素），重金属会从沉积物中析出进入水体，通过生物富集作用会进入人体造成影响。
关键词：重金属;环境保护治理;表层沉积物
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-00-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.014
Status and pollution assessment of heavy metals in surface sediments of major rivers in the core of Yancheng District
Bai Haifeng1，Zhang Yangyang2，Chen Yuanming1，Yang Cunman1，Li Yifan1
（1.Nanda Yancheng Environmental Detection Technology Co.，Ltd.，Yancheng Jiangsu 224002，China;
2.Yancheng Institute of Environmental Technology and Engineering， Nanjing University，Yancheng Jiangsu 224002，China）
Abstract：Sediments are usually formed by clay， sediment，organic matter，and various mineral mixtures deposited on the bottom of water bodies after a long period of physical， chemical， and biological effects and water transport.Human agricultural production， industry， life，can make the composition of sediments biased.As a kind of potentially harmful elements，heavy metals do not degrade naturally after entering the water body， and accumulate in the sediment to become persistent pollutants[1].When the water quality environment changes （mainly： water temperature， conductivity， dissolution） Oxygen， pH， ORP， water flow），heavy metals will precipitate from the sediment and enter the water body， and will enter the human body through biological enrichment to affect it.
Key words：Heavy metals;Environmental protection;Surface sediments
1 材料與方法
1.1 研究区概况
盐城地处32°34′～34°28′N，119°27′～120°54′E之间，全市地势平坦，沟河纵横，被称作百河之城。2019年7月5日，在阿塞拜疆举行的第43届世界遗产委员会会议（世界遗产大会），位于江苏省盐城市的中国黄（渤）海候鸟栖息地（第一期），被联合国教科文组织列入世界遗产名录。在盐城市区核心内区有不同规模河流总计100余条。其中串场河、双岗河、前进河、小马沟为盐城市区核心区内主要河流。正是因为盐城独特的地理位置，所以对盐城的环境保护尤其是水生态环境保护变得极为重要，本文主要探讨盐城市区核心区内主要河流沉积物中重金属含量利用潜在生态危害指数法（PERI）评价沉积物中重金属的污染状况及其可能存在的潜在风险。以期为地方水环境保护及治理提供依据。
1.2 采样点布设与样品采集
采样点设置综合考虑了水动力特征，总计布设了20个点位，2019年8月在盐城市区内，串场河、双岗河、前进河、小马沟采集20个表层沉积物样品。样品采集采用抓斗式沉积物采样器直接采取，样品采集深度0～15cm。沉积物从河道采集后，用竹铲剔除和金属接触部分样品，重量1～2Kg。点位图详见图1。
1.3 样品处理与分析
样品风干前，去除样品中石块，塑料、玻璃碎片、树叶树枝残体等杂物。阴凉处摊开、风干，同时做好编号标识。风干后先过14目筛，再过100目筛，四分法弃取，装入聚乙烯瓶备分析用。沉积物样品用盐酸/硝酸（体积比例为：3：1）混合溶液微波消解仪消解后，用电感耦合等离子体质谱仪进行砷、铜、锌、铅、铬、镍、镉检测。根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量[2]。汞采样以原子荧光光度计进行分析。为了确保样品的准确性，在实验过程中引入了国家标准物质GSS22，分析同时带入加标回收样品，加标回率在90%-110%，同时每个样品平行实验相对误差不超过5%，结果已平均值进行分析计算。
1.4 评价方法 沉积物的评价已有多名学者提出了不同的评价方法[3-8]。其中，Hakanson 的潜在生态污染指数法（PERI）[9]，计算公式如下：
式中，Cis为表层沉积物i的实际测量，Cin为计算所需的参考标准值。本文采用土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）GB 15618-2018.表1，农用地土壤风险筛选值作为参考标准值，详见表1。
单个重金属的潜在生态危害系数Eir：
式中，Tif为重金属毒性响应系数，金属毒性系数，详见表2。
多个重金属的潜在生态危害指数RI：
沉积物中重金属生态危害程度划分标准详见表3。
2 结果与讨论
2.1 结果统计
对盐城市区内4条河流20个点表层沉积物进行重金属和pH值测定，测定结果详见表4。
从表4可知，各点pH值在7.66～8.68之间。汞、铬、镍、铜、锌、砷、铅均低于农用地风险筛选值，S2号点镉为0.768mg/kg，超过农用地风险筛选值，其他点镉均低于农用地风险筛选值。
2.2 重金属潜在生态污染指数法评价
从表5可以看出，除编号S2镉超过国家风险筛选值，其他点位重金属污染系数均小于1，污染水平较小。
从表6可以看出，无论从单个重金属的生态危害系数还是多种金属的潜在生态危害指数评价，个点的Eri均小于40，RI均小于150。表明调查的四条河流金属生态危害较轻。
3 结论
采用Hakanson的潜在生态污染指数法（PERI）对盐城市区内4条河流进行评价，结果显示重金属污染程度：砷﹥汞﹥铜﹥镍﹥铬﹥锌﹥铅﹥镉，主要关注汞和砷防治。
参考文献
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收稿日期：2020-01-07
作者简介：白海峰（1990-），男，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为环境监测。
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