太湖无锡水域底泥重金属污染评价研究

摘要：为了解太湖底质重金属污染状况，在对无锡地区的污染现状分析的基础上，利用地积累指数法对太湖底质的重金属污染程度进行了评价。

关键词：太湖；重金属污染；地积累指数

中图分类号：X703 文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2013）01-0035-03

1 引言

水体沉积物作为水环境中重金属的主要蓄积库[1]，可以反应水体受重金属污染的状况。通过各种途径进入水环境的重金属绝大部分能迅速地转移至沉积物与悬浮物中，而悬浮物在被水流搬运的过程中，当其负荷量超过搬运能力时，也逐渐变为沉积物。因此，无论是在未受污染或受污染严重的水体中，沉积物中重金属含量比水中重金属的含量要高许多倍。而累积在沉积物中的重金属除了直接危害生物和通过食物链影响人类健康外，在环境条件的改变下（如遇到灾害性的天气和风浪条件），有可能再次释放出来，导致水体环境质量恶化。由于沉积物中重金属对环境的危害作用，研究者已开始重视沉积物中重金属污染的研究。沉积物环境的重金属主要是指生物毒性显著的汞、锡以及类金属砷，其次是指毒性一般的重金属锌、铜、镍、钻、锡等，当前最引起人类关注的是砷、汞、铬、锡、铅等。本文通过对“十五期间”太湖无锡水域的底泥数据统计，选用地积累指数法对沉积物的重金属污染程度进行了评价。

2 太湖无锡水域底质

2.1 太湖概况

太湖位于江苏省南部，长江三角洲中部；全部水域在江苏省境内，湖水南部与浙江省湖州市相连。它是中国东部近海区域最大的湖泊，也是中国第二大淡水湖，是中国著名的风景名胜区。太湖地处平原地区，是一个浅水湖，太湖水位较稳定，平均水深1.94m，至深处2.6m。

2.2 重金属来源

目前，太湖除氮、磷等元素偏高对水体产生富营养化，造成夏季蓝藻爆发外，水质尚好，但重金属污染仍不容忽视。笔者初步分析，太湖流域无锡水域的重金属污染可能来自以下几个方面包括：电镀行业产生的含重金属酸性废水；城市工业排污；水土流失过程造成的重金属污染等。

2.3 评价范围

太湖无锡水域底质监测是在枯水期与太湖水质监测同步进行，监测点点位与太湖水质监测点位相同。监测项目为砷、汞、铅、铬、镉、铜、锌、硫化物及有机质。同时为了便于太湖底质环境质量评价，将太湖无锡水域分为四个区：五里湖区、梅梁湖区、贡湖无锡水域和宜兴沿岸区，点位图见图1。

2.4 评价方式

地积累指数（Igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller提出的一种研究水环境沉积物中重金属污染的定量指标。由于其不仅考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值等，特别是注意到自然造岩作用可能引起背景值变动的因素（常数），一时在欧洲被广泛采用。计算公式见公式（1）：

（1）

式中：C是指元素n在沉积物中的含量（指质量比，实测值），mg/kg；B是指沉积岩（普通页岩）中该元素的地球化学背景值，mg/kg（表1）；k为修正系数（一般取值为1.5），考虑成岩作用可能会引起背景值的变动。

根据地积累指数（Igeo）的大小将污染等级分为7级，即0～6级，表示污染程度由无污染至极强污染，地积累指数（Igeo）与重金属污染程度的关系见表1。

3 重金属污染评价

（1）太湖地区重金属地球化学背景值见表2[2]。

（2）2005年太湖无锡水域重金属地积累指数及污染分级见表3。

五里湖：底质中砷、铜、锌含量处于无-中污染状态，汞、铬和铅处于清洁状态。

梅梁湖：底质中锌含量处于无-中污染状态，其余指标均处于清洁状态。

贡湖无锡水域：指标均处于清洁状态，这与无锡市将贡湖作为水源地相对应，确实贡湖无论是水质还是底质都是处于污染较轻的状态。

宜兴沿岸区：底质中砷、铜和锌含量处于无-中污染状态，汞、铅和铬处于清洁状态；

从整个太湖无锡水域看：从平均值来说，无锡水域的底泥重金属都处于无污染状态下。但是环境保护仍不容忽视，一旦出现污染，治理将是非常困难的。

（3）“十五”期间太湖无锡水域底质重金属变化分析。从整个“十五”期间太湖无锡水域底质含量的变化趋势看，铅和铜含量处于轻污染状态，并有逐年上升趋势；汞和铬处于清洁状态，并有逐年下降趋势；底质中砷的含量逐年降低，已由2001年的轻污染下降为清洁，见图2。

参考文献：

[1] 弓晓峰.鄱阳湖底泥中重金属污染现状评价[J].环境科学，2006，27（4）：732～736.

[2] Wei C Y，Wen H L.The geochemical baseline of heavy metals in the sediments of two large fresh water lakes in China：implications for estimation of contamination character and history[J].Environmental Geochemistry and Health，2012（10）：92～94.