乐安江流域重金属的来源与分布探析.doc

乐安江流域重金属的来源与分布探析袁胜林 周文斌* 胡春华 查清云 陈建勇 吴代赦 （南昌大学 环境科学与工程学院 南昌大学教育部鄱阳湖湖泊生态与生物资源 利用实验室 南昌 330047）摘要:为研究乐安江流域重金属的污染状况,于2006年12月在流域的上游,中游，下游分别采集了水样,在其支流同时采集了底泥，并在实验室用离心机离心底泥得到间隙水，用原子吸收方法测定底泥中重金属(Cu,Pb，Zn,Cd)的浓度含量和水体中重金属（Cu,Pb）的含量,从而分析其重金属的来源和分布.结果表明乐安江已经受到不同程度的重金属污染,在重金属存在形式上,主要是以悬浮态和溶解态存在水中，水中重金属主要通过间隙水沉淀到底泥中 关键字: 乐安江 重金属 底泥 间隙水引言:乐安江发源于安徽与江西交界的怀玉山脉婺源障公山,河流自东向西流经婺源县,德兴市,乐平市,万年县,鄱阳县.在鄱阳以南约10km处与昌江汇合成饶河后最终流入中国最大的淡水湖-------鄱阳湖.全厂275公里,流域面积8534平方千米，是江西五大河系之一由于乐安江与昌江汇合后直接注入鄱阳湖,还有重金属是一种不易释放和降解的物质, 可在环境中长期累积, 如果产生污染，将对乐安江流域的生态环境和两岸居民的人体健康形成的重大威胁；另外，乐安江上游的德兴铜矿是亚洲最大的铜矿基地，而其最终流入的鄱阳湖是我国最大的淡水湖，两者关系密切，它的研究对鄱阳湖研究具有重大的意义，所以，对乐安江中重金属的探析有着极其重要的意义。

1 研究方法:1.1 样品采集: 沿乐安江流域采集若干水样和底泥, 水样在现场用15um滤纸过滤后装在15毫升的离心管中,并加入0.1毫升硝酸保存,处理后运回实验室在冰箱中低温保存【1】.而现场采集0～15cm的表面沉积物样品用封口的聚乙烯塑料袋装好.现场作好详细记录,包括溶解氧,电导率,氧化还原电位,PH等基本参数.带回实验室后,底泥经自然风干,除去植物根系和砂石等杂物,用烘箱烘干.再用碾钵将样品碾磨过200目尼龙筛,分装在聚乙烯塑料袋中保存待用.1.2 采样点设置示意图【9】:图一 乐安江流域示意图1．3 样品的预处理:底泥的处理方法用王水回流消解法:① 三角瓶的预处理:100ML的锥形瓶中加入15ML王水,加入3～4粒小玻璃珠,盖上干净表面皿,在电热板上加热到明显沸腾,让王水蒸汽浸润整个锥形瓶内壁约30分钟,冷却,用纯水洗净锥行瓶待用.② 消解步骤:⑴准确称取1.000g土壤样品,加少许蒸馏水润湿土样,加3～4粒玻璃珠.⑵加入10mlHNO3(65%.GR),浸润整个样品,电热板上微沸状态下加热20min.（3）加入20mlHCL,盖上表面皿,放在电热板上加热2h,保持王水处于明显的微沸状态,即可见到王水蒸汽在瓶壁上回流,但反应不过与太剧烈而导致样品溢处.（4）移去表面皿,赶走全部酸液止湿盐状态,冷却,过滤止50ml容量瓶中定容.按水样中重金属的国家标准方法测定.1.4 间隙水的获取把采回来的底泥装入用超纯水洗过的离心管中，放入高速旋转离心机中进行离心，8000转/min下离心5分钟，取上部的澄清液为间隙水样，再进行过滤除去大粒径的颗粒,再按照水样重金属的标准方法测定。

1.5 试剂和仪器:试剂:浓硝酸(优级纯) 、浓盐酸(优级纯) 、 浓硝酸 (化学纯) 铜(Cu) 锌(Zn) 镉(Cd) 铅(Pd)重金属标准储备液和使用液 王水（V浓硝酸：V浓盐酸=1：3）仪器:原子吸收光谱仪(美国Perkin Elmer公司) DGG—9140A型电热恒温鼓风干燥箱 YGL-10C高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂) DL-1万用电子炉(北京永光明医疗仪器厂) eTrex Vista C GPS 雷磁DDB-303A便携式电导率仪 3He通风柜 过滤装置SANYO电冰箱 温度计 2． 结果与讨论按照国家标准的水样和底泥重金属测定方法【4】，并利用原子吸收光谱仪【3】测得的水样和土壤中重金属含量以及间隙水中重金属含量2．1 水样结果表一.现场测定基本参数及重金属含量编号Cu(ug/l)Pb(ug/l)气温℃水温℃电导率μS/ml地点W1(主流)5.9051.736231146.6婺源县城天佑W2（支流）3.7833.3282312125.3德兴新岗山镇W3（支流）4.4890.4281912128.7德兴市江田W4（主流）5.6222.16491283.5德兴市镇桥W5（支流）1810.4198121688铜矿泗洲镇W6（支流）6.1241.15201168.2德兴市香屯镇W7（主流）7.5130.5042012272德兴市香屯镇W8（支流）6.5650.7792715114.4乐平众埠镇W9（主流）7.4780.9721011139.4接渡镇乐安河W10（主流）7.6430.37414.313.0435乐安江石镇镇W11（主流）8.8330.7392013173鄱阳县乐安江入河口W12 (支流89.440.2201315150.1德兴市地表水国家质量标准三级（ug/l）1000.010.0------------------------由上表可以看出来：﹝1﹞、图中各样点水体中的铜（Cu）、铅（Pb）含量都较低，支流的含量普遍小于主流的含量，而个别点如W5点即铜矿所在地泗洲镇水样浓度明显高于其他点位置但小于地表水国家质量三级标准。

总的来说各项监测指标都低于国家地表水环境质量三级标准;其他的支流重金属含量也非常低 ﹝2﹞、德兴铜矿的上游与下游浓度相比,Cu的变化波动比较大,随水流有增大的趋势, 而Pb的含量逐渐降低﹝3﹞、W12和W4号点Cu浓度含量也比较高﹝4﹞、重金属浓度与电导率有关2．2 底泥结果表二.底泥中各种重金属含量编号Cu(mg/kg)Pb(mg/kg)Zn(mg/kg)Cd(mg/kg) 采样地点W237．0227．8484.59．25德兴市新岗山镇W337.85390.25116.53.2德兴市江田W4448--------44．852．4德兴市镇桥渡口W628．82332．6237.52．5德兴市香屯W825．10278．5174.52．98乐平市众埠W10355521543．55．8乐安江石镇镇W1183375．551833．7乐安江入湖口土壤环境质量标准（GB15618-1995）4005005001．00PH=6.5—7.5 三级502503000.6PH<6.5二级1003002500.3PH=6.5—7.51003502000.3PH>7.530351000.2 自然背景 一级 （表中“----”表示该项数据遗漏） 图二 底泥Cu的含量 图三 底泥Pb的含量 图四 底泥Zn的含量 图五 底泥Cd的含量上面结果显示：底泥中各重金属含量都相对比较低，除Cd含量严重超过国家标准和其它的重金属元素有个别地方超出国家三级标准以外，其余都低与国家土壤环境质量三级标准，而乐安江支流的重金属含量都较底，乐安江主流的重金属含量却都较高，其中主流下游的重金属含量比上游低。

2．3 间隙水结果表三.间隙水中重金属含量编号Cu(mg/l)Pb(mg/l)Zn(mg/l)Cd(mg/l) 采样地点W20.0511.5460.0540.018德兴市新岗山镇W30.0542.9910.0890.021德兴市江田W40.0973.2570.0950.030德兴市镇桥渡口W60.0663.4150.0880.025德兴市香屯W80.1382.3450.130.021乐平市众埠W100.0831.8320.750.032乐安江石镇镇W110.1172.7880.2770.026乐安江入河口图六 间隙水Cu的含量 图七间隙水Pb的含量图八间隙水Zn的含量 图九间隙水Cd的含量上述图表表明：由上图可知Pb的浓度含量较大，与相同样点下水样和底泥的浓度含量相比，间隙水的浓度含量明显高于水样中含量，但是底泥与间隙水两者浓度关系变化不成关系就表一和表二重金属超出国家标准倍数分析，底泥中重金属含量高于水体中含量3 结论由上面的讨论可知：（1） 所检测的重金属使用该方法都有检出，乐安江水体中重金属Cu,Pb 含量没有超出国家环境质量三级标准，底泥中除Cr平均含量超出国家环境质量三级标准外其余的没有超出国家环境质量三级标准。

﹝3﹞ 通过对其主流和支流的重金属含量分析，在德兴铜矿的上游及支流看出，水体重金属含量比较低，但是到了铜矿泗洲镇，水体重金属含量聚增，所以，德兴铜矿对整个乐安江重金属的含量与分布有着不可忽视的影响，应引起我们足够的重视﹝4﹞ 通过对水样、底泥、间隙水中重金属含量的测定和研究，表明重金属污染物有一定的迁移转化能力，大部分的重金属是以悬浮态存在于水体中,也说明在一定条件下重金属元素能够与水中腐植质生成络合物或者鳌合物,从而溶解态变成絮凝固态,通过间隙水的中介作用随之沉淀下来；同时表明重金属在水体中具有易沉积，易吸附的特性﹝5﹞ 从表一中可以看出，随着水流方向其Pb的浓度含量逐渐降低,这是由于水的冲洗和自净能力，但Cu的含量出现升高的迹象,这是受下游生活污水和工业废水的污染,另外，Cu元素可能以溶解态存在水中，随水流方向在下游累积﹝6﹞ 由表一中W12和W4点水体中重金属浓度含量可以看出，重金属元素还可以通过地下渗透发生迁移，其形态也可以在一定程度上发生或多或少的转化５　参考文献:【1】 简敏菲等.鄱阳湖饶河段重金属污染水平与迁移特性.湖泊科学.2006,18(2)2】 李学恒 主编 .《土壤化学》.高等教育出版社。

3】 《中国环境保护标准记编 水质分析方法》 中国标准出版社【4】 水和废水监测分析方法。