1、杭州城区河道底泥重金属污染及潜在生态风险评价（可编辑）杭州城区河道底泥重金属污染及潜在生态风险评价 第 卷第 期 四 川 环 境 . . .年 月水环境杭州城区河道底泥重金属污染及潜在生态风险评价 余世清 ,许文锋 ,王泉源 .杭州市环境保护科学研究院,杭州 ; .杭州市环境保护科学研究设计有限公司,杭州 摘要:对杭州城区 条河道 个点位河道底泥进行采样,分析了 及汞、砷、铅、铬、镉、铜、锌、镍等重金属含 量,并进行污染及潜在生态风险评价。结果表明,监测点位的底泥为中性偏碱性,重金属含量分布不均,且范围波动 很大,部分河道底泥重金属中汞、铅、镉、铬、锌、镍等有不同程度的超标,少数河道镉、铬、锌
2、污染严重;按 农 用污泥中污染物控制标准 ? ,超标的河道有 条,分别为沿山港、电厂河、西塘河、下塘河、上塘河、 白石港、麦苗港、幸福河、永久河、北塘河、官河、史家桥河和南门江;总体上底泥重金属潜在生态风险顺序依次为 汞 镉 铅 铜 砷 锌 镍 铬,汞和镉是主要的潜在生态风险因子,要特别关注沿山港、下塘河、上塘河及麦苗 港的汞污染和沿山港、官河、史家桥河及南门江的镉污染问题;对于潜在生态风险危害程度轻微或中等,且达到 农 用污泥中污染物控制标准? 的河道疏浚底泥,具有农用的可行性。 关 键 词:河道底泥;重金属污染;生态风险评价 中图分类号:文献标识码: 文章编号: ?, ?, ? . , ,
3、 ; . , : , , , , , , , . ; ;, , , , , . ” / . ” , , , , , , , , , , . ,. , , , .” ? , .:; ;市水体中底泥重金属污染严重?。底泥往往是河 有研究表明,目前许多河流和湖泊,特别是城 流污染物的最终归宿,通过各种途径进入水体的重 收稿日期: . 金属污染物,通过吸附、络合、沉淀等作用绝大部 作者简介:余世清 一 ,男,湖北襄阳人, 年毕业于浙江 大学环境工程专业,硕士、高级工程师。研究方向为环 分迅速的由水相转为固相,沉积到底泥中,底泥中 境影响评价及土壤修复与治理。 的重金属污染物有再次释放出来对水生生态系统
4、形 期 余世清等:杭州城区河道底泥重金属污染及潜在生态风险评价成潜在危险。当重金属在生物体内富集,成为持久 水工程、河道驳坎、沿岸拆违绿化等综合治理,使 性污染物,并通过各种方式在生态系统中迁移循 部分河道水质有改善迹象。至 年底,市区已 环,最终可能进入人体中,产生严重危害 。许 进行了 轮河道综合整治工程,共完成了 条河 多学者认为,底泥是水体污染的指示剂,其环境质 道的整治 ,使得主城区片 运河片、上塘河片、 量反映着水体的污染状况 。因此,底泥疏浚将 下沙片、上泗片 污水截污率达到约 %。 有效改善水体水质,已成为污染河流、湖泊修复和 年市政府确定了第 轮河道综保工程,力争用五年 综合
5、整治的重要措施,被越来越多的地方政府采 至 年底 时间完成条市区河道的综保 用 。已有学者对京杭运河 杭州段 沉积物中 工程,通过 “截污、护岸、疏浚、引水、绿化、 重金属分布及生态风险的研究 。 ,但对杭州市区 管理、拆违、文化、开发”,使市区河道水质得到 其他河道沉积物中重金属的研究却未见报道。因 根本好转,以实现 “水循环正常、水安全保证、 此,研究杭州河道底泥重金属含量及其生态风险, 水文化丰富、水生态良好、水景观优美”的整治 对于指导河道底泥疏浚就具有十分重要的意义。本 目标,力争主城区片工业废水和生活污水截污率达 文通过杭州河道底泥的采样监测分析,摸清底泥中 到 %以上。 重金属含
6、量,并对潜在生态风险进行评价,探讨底 为配合市区河道新一轮综保工程, 年 泥农用的可行性,旨在为河道疏浚的底泥安全农用 月对研究区域内 个片区新一轮待整治的条河 提供依据和技术支撑。 道进行了排查,选取每个片区内附近有工业污染源 的共 条代表性河道进行布点,同时兼顾均匀布 研究区域概况及采样布点 点的原则,共布设 个点位,对河道底泥进行采 杭州是一座山水城市,山环水绕、相映成趣, 样和监测分析,监测项目有 、汞、砷、铅、铬、 索有 “江南水乡”之美誉。市区河道纵横交织, 镉、铜、锌、镍等 项指标。 河网密布,共有河道多条,分属于钱塘江和 太湖两大流域,根据流域情况又可划分为运河、钱 研究方法
7、塘江和萧绍运河三大水系。绕城高速以内 区域 . 单项污染指数法 总面积约 有河道条,总长度近 根据土壤环境质量标准 和 ,其中 以上的河道 条,总长度约 农用污泥中污染物控制标准 ? ,采用,分为运河片、上塘河片、下沙片、上泗片 单项污染指数法对底泥重金属含量进行分析评价。 及江南片等 个片区。其中,运河片的京杭运河一 直是杭州城市发展的主导,运河两岸自明清以来一 直也是杭州工商业的中心地带。 式中: ;为土壤中污染物 的单项污染指数; 世纪 年代以来,杭州城市北部沿运河两 为土壤中污染物 的实测数据; 为污染物 的 岸区域成为工业发展的重点,印染、热电、造纸、 评价标准。 时表示土壤未受污染
8、物 污染; 化纤、钢铁、玻璃、机械等大型厂矿企业遍布运河 时表示土壤已经受污染物 污染, 越大, 两岸附近区域,同时城市人口也因企业的建立大量 受污染程度越重。当? 时为轻污染,; 积聚,工业废水和生活污水直接大量排人运河片时为中污染, ; 时为重污染。 区,导致运河片的河道水质污染。到 世纪 年 . 生态危害指数法 代,运河片区主要内河水质已经由 “清澈”变为 对底泥农用潜在生态风险评价,采用 . “浑浊”了。 世纪 年代后,杭州经济持续快 潜在生态危害指数法 】。潜在生态危害指数法 速发展,污染物排放量激增,与此同时环境基础设 计算公式如下。 施建设相对滞后,运河片区河道水质进一步恶化。
9、/ ? ; ? /至 世纪 年代初,以运河片区为代表的主城区 式中: 为重金属 相对于背景值的污染系数 河道水质已普遍严重恶化,河道淤塞、河面垃圾遍/ : ; 为重金属 的环境实测值; 为 布现象普遍,许多河道水体甚至出现黑臭现象,严 重金属 的背景值; 为重金属 的生态毒性响应 重影响城市容貌。至 年,通过建设四堡污水 系数; :为重金属 的潜在生态危害系数; 为潜 处理厂、扩大截污纳管、部分河道底泥疏浚、引配四 川 环 境卷 在生态危害指数,是几种重金属潜在生态危害系数 害系数的综合值,分为 个等级。两者的关系见表 加合。 。根据 提出的全球工业化以前土壤中重 潜在生态危害系数 :描述某一
10、重金属污染物 金属背景值,重金属的背景值 :和重金属的生态 的污染程度,从低到高可分为 个等级;而潜在生 毒性响应系数 取值见表 。 态危害指数 描述某一点多个污染物潜在生态危 表 潜在生态危害系数、潜在生态危害指数与危害程度的关系 表 重金属的背景值和生态毒性响应系数取值 . 监测结果分析评价 范围波动很大,其中汞含量在. . / , . 污染达标分析评价 铅含量在 .? ./ ,镉含量在 . 根据土壤环境质量标准 ? . / ,铬含量在 . . / ,砷含 和农用污泥中污染物控制标准 ? , 量在 . . / ,铜含量在 . . 底泥重金属监贝结果及分析评价见表 。由表 可 / ,锌含量在
11、. . / ,镍含量在 知, 个监测点位底泥重金属含量分布不均,且 未检出 / 。 表 底泥重金属监测结果分析评价.片区 测点 河道名称 监测点位置 监测结果 除 外,均为 /汞 铅 镉 铬 砷 铜 锌 镍 运河片 沿山港 . . . . . . . 刘文村附近 . . . . . . . 沿山港 康乐路口 . . . . . . 电厂河 半山电厂附近 . . . . . . . 西塘河 新文村 . . . . . . . 西塘河 铁路桥三墩港 古墩路口 . . . . . . . 三墩港 . . . . . . . 董家路口. . . . . 紫金港 文一西路口 . . . . . 蒋村港
12、文一西路口 五常港 . . . . . . 文二西路口 . . . . . . 余杭塘河 古墩路口 . 】. . . . . . 下塘河 沈半路附近 . . . . . 上塘河片上塘河 浙工大梦溪桥 . . . . . . . 上塘河 胜利河闸 . . . . . 上塘河 善贤坝 期 余世清等:杭州城区河道底泥重金属污染及潜在生态风险评价 . . . . . . . . 上塘河 欢喜永宁桥? 勰 如 ” 鲳 ? 钙 . . . . . . 上塘河 衣锦桥 . . . . . . 上塘河 赤安桥 和睦港 九沙大桥 . . . . 。 . . . . . 白石港 艮山路一德胜路段 . . . .
13、. . . 白石港 机场路附近 . . . . . . 备塘河 石桥路德胜路口 . . . . . . 备塘河 丁桥镇 . . . . . . 麦苗港 农药厂附近 . . . . . . . 上泗片 三号浦 袁富路口 . . . . . 四号浦 袁富路口 . . . . . . . . 上泗港 之浦路口 . . . . . . . 临江护塘河 沿江大道一 号大街口 下沙片 . . . . . . . 三号大堤护塘河 号一 号大街口 . . . . . . 月雅河 月雅河桥 德胜路 . . . . . 新华河 艮山路一德胜路段 . . . . . . 幸福河 艮山路一德胜路段 . . . . .
14、 . . 建设河 江南片 江陵路一月明路段 . . . . . . . 孔家村街道河 汤家村附近 . . . . . . . . 永久河 伟业路附近 . . . . . . . 。 大讯河 蜀山路附近 . . . . . . . 北塘河 新街镇 北塘河 . . . . . . 未检出 铁路桥附近 . . . . . 解放河 胜利桥 . . . . . . . . 后解放河 号桥 . . . . . . . 先锋河 长山直河交界处 . . . . . . . 长山直河 杭甬高速附近 官河 铁路附近 . . . . . 未检出 . . . . . . 未检出 史家桥河 蜀山街道办附近 南门江 南环
15、路桥 . . . . . . 未检出 . . . . . . 未检出 重金属含量范围除外, / . . . . . . . 三级标准限值 . , / / . .超标点个数 / 土壤环境质量标准 超标率 % / . . . . ? 评 ., . 价 污染指数范围 . . 。 . . . 结 . 果 最高容许含量 在酸性 /土壤上, . / 农用污泥中污染物控制标准 /超标点个数 ?, . . . . 超标率 % . . . . . , 污染指数范围 . . . . .注:表中黑体部分表示超过? 标准的河道四 川 环 境卷 按照土壤环境质量标准 ? , . 潜在生态危害评价 所有测点底泥的 值均大
16、于 . ,说明底泥为中 采用潜在生态危害指数法计算上述河道底泥重 性偏碱性污泥。从重金属监测指标来看,砷、铜和 金属潜在生态危害系数和潜在生态危害指数,结果 见表 。根据表 的计算结果,按表 分级后的污 镍含量均满足 土壤环境质量标准 ? 三级标准, 个测点的汞 超标率 . %, 染程度评价见表 对多个采样点位的河道取计算 污染指数范围 . ? .、 个测点镉 超标 平均值 。对表 进行汇总分析后的结果见表 。 率 . %,污染指数范围 . ? . 、 个测点 由表 和表 可见,总体上杭州市区 条河道底 铅 超标率 .%,污染指数范围 一. 、 个 泥重金属的潜在生态风险顺序依次为汞 镉 铅
17、测点铬 超标率 . %,污染指数范围 . ? 铜 砷 锌 镍 铬,具体到每条河道略有不同, ; . 和 个测点锌 超标率 . %,污染指数 如官河、史家桥河和南门江的主要潜在生态风险为 范围 . .含量超过 土壤环境质量标准 镉,上塘河、下塘河和麦苗港的主要潜在生态风险 为汞,而沿山港的潜在生态风险为汞和镉,总体上 ? 三级标准。 按照 农用污泥中污染物控制标准汞和镉成为主要的潜在生态风险因子是确定的。 ? 从表 和表 可知,杭州市区 条河道底泥 ,若在酸性土壤上施用,所有测点的汞、 眩 呃重金属监测中,铅、铬、砷、铜、锌、镍 种重金 砷、铜指标均满足 农用污泥中污染物控制标准 ?, 个测点的铅 超标率 . %,污 属生态危害程度为轻微危害。对于汞,生态危害程 度极强的河道有 条,很强的 条,强的 条, 染指数范围 ?.、 个测点镉 超标率 . %,污染指数范围 . ? .、 个测点铬 中等的 条,轻微的 条;对于镉,生态危害程度 极强的河道有 条,很强的无,强的 条,中等的 超标率 . %,污染指数范围 .? . 、条,轻微的 条。从 种重金属加合的潜在生 个测点锌 超标率 . %,污染指数范围 . ? 态危害程度来看,极强的河道无;很强的 条,分 .和 个测点镍 超标率. %,污染指数范 别为沿山港、官河、史家桥河和南门江;强的
