『环境污染』长江流域重金属污染特征及综合防治研究进展( 二 )
长江流域四大湖泊中 , 洞庭湖沉积物重金属污染程度递减排列为 Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr ,其中Cd 和Hg 是最主要的两种重金属污染物[ 15 ];鄱阳湖中重金属元素污染潜在生态风险主要是由于Hg 和Cu 两种重金属元素[ 16 ] , 按潜在生态风险大小排序为Hg>Cu>Pb>Cd>As>Cr>Zn;巢湖水域基本没有重金属污染 , 其中仅Hg 元素浓度为地表水Ⅲ类水质 , 其他几种主要重金属元素均能符合地表水Ⅰ~Ⅱ类标准[ 17 ];而太湖流域的重金属污染综合水平处于安全至中度污染之间[ 5 , 18-19 ] 。 Hg , Cu和Zn 这三种元素是太湖流域主要的重金属污染物 ,其中Hg 是首要污染物 , 起决定性作用[ 5 ] 。
从长江流域整体来看 , Hg , Cd 两种重金属污染对长江流域的影响最大 , 其中Hg 污染几乎分布于除巢湖之外的整个长江流域 , 而且在大多数地区为首要或主要污染物;Cd 污染主要分布在长江中上游 。 Cr 污染主要分布在长江下游干流地区;Cu 污染主要分布在长江下游及鄱阳湖、太湖 , 且呈现地域性分布 。
03 长江流域重金属污染风险分析
长江流域重金属污染风险包括长江干流水体中的重金属对人类健康的风险和长江近岸沉积物重金属的生态风险两个方面 。
(1) 风险评价标准与方法
我国目前对淡水河流湖泊沉积物尚无明确风险评价标准 ,仅有 《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) 对地表水中的重金属含量进行限制 , 其将水体中各种重金属浓度分为5 个等级 , 即一类、二类、三类、四类、五类[ 20 ] 。
生态风险评价分析的主要步骤是效应评价与风险表征 , 由此总结出两类风险分析方法 。 一类是效应评价方法 , 包括评估因子法、微宇宙和中宇宙生态系统模拟法和物种敏感性曲线法 。 另一类风险表征的方法既可做定量分析又可以定性分析 。 定量分析的风险表征法有商值法与概率法两种 。
(2) 长江流域重金属污染对人体健康风险分析
长江是沿岸城市主要的饮用水源 , 其水质状况对人体的健康具有直接的影响 。 例如:As , Cd 具有致癌性;Pb 会干扰人体生殖腺的分泌 , 危害造血功能;Cu , Zn 摄入过量会危害大脑、消化系统 。 总体来说 , 长江流域主干河流的重金属污染物不会对人体产生显著的危害 , 重金属污染物所致的个人健康危害的总风险水平低于国际辐射防护委员会(ICRP) 推荐的最大可接受风险水平[ 21 ] 。
(3) 长江流域沉积物重金属对生态风险分析
长江流域沉积物中的重金属主要包括铜、铅、镉、锌、砷和汞 。 在枯水期铜和铅元素存在一定的污染 , 丰水期砷、铜、铅、镉和锌存在一定的污染[ 22 ] 。 单因子分析法和潜在风险指数法表明:镉是最主要的生态风险影响因子[ 23 ] , 在长江上游表现为强度生态风险;汞在中下游处于中等生态危害水平;砷的潜在生态风险很高;锌、铅和铜三种元素的潜在生态风险较低[ 24 ] 。
总体来讲 , 长江流域各段风险评估情况存在差异 。 通过综合生态风险指数法分析得出长江上游支流的岷江、沱江段入江口断面处风险等级达到了强风险等级 。 干流宜宾段的生态风险水平高于泸州段[ 22 ] 。 部分水域如万州、重庆江段平均生态风险达到中等水平[ 23 ] 。 长江中游流域除个别湖泊的个别重金属处于中度污染外,各湖泊中各重金属的潜在生态危害均较低[ 25 ];长江下游流域水体 Cr 的污染最严重[ 26 ] 。 Hg , Cd 是生态风险的主要影响因子 , 并且产生了较大的潜在生态风险[ 27 ] 。
04 长江流域重金属污染综合防治
4.1 治理现状
目前对于长江流域重金属污染的治理主要涉及长江流域沿岸土壤、水体、沉积物中的重金属 。
土壤中的重金属污染治理 , 主要集中在长江三角洲地区 。 长江三角洲地区有着众多的人口和较为发达的工农业 , 企业排放大量含有有毒重金属的污染物导致局部土壤重金属污染程度严重 。 从土壤中去除重金属污染物的较为理想的方法是改变土壤组成及其性质 , 主要方法有矿物修复和生态措施[ 28 ] , 这也是目前应用最普遍的两种方法 。