湘江(长株潭段)表层沉积物Zn污染现状分析

李　欢　潘　琼　钟　琼

(长沙环境保护职业技术学院，湖南长沙　410004)



湘江(长株潭段)表层沉积物Zn污染现状分析

李欢潘琼钟琼

(长沙环境保护职业技术学院，湖南长沙410004)

本文对湘江(长株潭段)表层沉积物进行了Zn等多种种元素测定，并分析了Zn与其他元素的相关性，得出湘江(长株潭段)表层沉积物中Zn含量从株洲依次递减，Pb、Zn和Cu的相关性最高且高于本底值，这主要与株洲地区的铅锌冶炼有关，今后还需进一步研究沉积物中Zn的迁移转化机理，为湘江饮水安全保驾护航。

沉积物；湘江(长株潭段)；Zn；重金属

1　引　言

早在20世纪70年代国外学者就开展了河流中的重金属污染研究。美国科学家20世纪70年代对河流沉积物中重金属污染进行示踪研究(Benninger Larry etal，1975)[1]，80年代有学者对密西西比河河谷沉积物的重金属污染历史开展了全面的调研分析(KNOx，1987)[2]，对流经境内的莱茵河(Gocht etal.，2001)[3]和多瑙河(WOltkeetal.2003[4]；Klaveretal.，2007[5])也做了许多调查工作。而湘江作为湖南的母亲河，其沉积物中污染物研究始于20世纪80年代[6-11]，至今都还有学者在持续研究[12-14]。随着对河流沉积物重金属污染研究的深入，获取了大量的河流沉积物样品数据，国内外学者基本都指出重金属在天然水溶液中的含量常常是痕量的，而在沉积物中其浓度则高达水溶液中浓度的数百倍至数十万倍。在适当条件下，沉积物吸持的这些中重金属将有可能再次释放出来，产生二次污染。因此，水体沉积物既是污染物的汇合，又是对水质具有影响的潜在污染源，在很大程度上决定着污染物在水体中的迁移、转化、归宿和生物效应。因此，本研究旨在探讨沉积物中Zn的污染现状，为湘江(长株潭段)重金属污染防治提供科学参考和长沙航电枢纽顺利运行保驾护航。

2　研究区域概况

湘江水系水质属重碳酸盐型[15]。湘江在湖南境内干流长670km，流域面积9.466×104km2[16]。湘江(长株潭段)是“长株潭两型社会”的母亲河，它由南向北流经株洲市区，后经湘潭，进入长沙市区，经三汊矶转向西北，至乔口而出望城县，再经岳阳汇入洞庭湖。

3　材料与方法

3.1沉积物样品采集和保存

样品于2015年8月分别在株洲、湘潭、长沙和望城进行取样，取样位置为靠河流两岸的底泥。

沉积物样品采集后风干，待干燥后去杂物及石块，经陶瓷研钵研磨处理后过100 目尼龙筛，贮存于塑料自封袋密封待用。

3.2分析方法

湘江沉积物用ICP-AES进行分析。

(1) 仪器型号：美国Baird公司PS-6型电感耦合等离子体原子发射光谱仪Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer System。

(2)样品处理。准确称取0.1g试样于PTFE坩埚中，加10ml HF，5ml HNO3，3ml HClO4加热溶解至白烟冒尽，加10mlHCl(1+1)溶解后移入50mL容量瓶中，水稀至刻度。

4　结果与分析

4.1Zn污染现状

从所测样品的中发现，Zn含量最高的位置在株洲，其含量为湘潭的1.08倍、长沙的1.86倍、望城的2.08倍，因中国河流沉积物暂时没有相关质量标准，故通过《土壤环境质量标准》(2008居民用地)进行对标，《土壤环境质量标准》(2008居民用地)仅Hg、Zn、Pb、 Cd、As、Cr、Cu、Se、Sb、Mg、Ni、Co有标准可查询，其中株洲湘潭样品的Zn超标，长沙和望城样品中的Zn暂未发现超标。

综上所述，湘江(长株潭段)Zn污染主要集中在株洲。由于全球第九大锌生产企业的株洲冶炼厂位于株洲市区范围，隶属湘江流域，故从湘江沉积物的污染因子看，湘江沉积物污染主要受铅锌冶炼的影响，而铅锌冶炼所带来的污染物主要为Zn也成为湘江株洲段沉积物中的主要污染因子之一。

4.2Zn与其他元素相关性分析

在长株潭研究区域内，沉积物中各元素含量及其之间的比率具有相对的稳定性，当沉积物来源相同或相似时，其中的各个元素具有显著的相关性(见表1)。

表1　沉积物元素相关性分析

*P<0. 05；**P<0. 01。

沉积物中各组分的相关性差异可能体现了其来源及迁移机制的不同。Pb、Cu、Zn两两之间各自相关性最高性极其显著(见表1)，表明它们可能有相同的污染来源。鉴于其含量远高于本底值，故此推断他们有相同的人为污染。

5　结论与讨论

经过与Zn浓度的比较和元素相关性分析，我们不难看出，湘江(长株潭段)沉积物Zn含量最高的为株洲区域，按照河流流向Zn浓度依次降低。从该区域Zn污染来源来看，在相关性分析中Pb、Cu、Zn之间的相关性最强且高于背景值，主要来源于人为污染源，这与株洲地区的铜铅锌矿和铅锌冶炼不无关系。因湘江望城段的大坝已经开始启用，湘江(长株潭段)河流沉积物的流动性降低，为避免沉积物中的重金属释放，今后还将继续深入研究沉积物重金属释放机理，以保障该区域的用水安全。

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[9]张立成，屈翠辉，董文江，等.湘江水体中重金属的迁移转化和归宿[J].环境科学，1983，2(5)：28-35.

[10]张立成，章申，董文江，等.湘江江水中重金属转化的主要地球化学因素[J].环境科学学报，1986，6(4)：395-402.

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[15]张立成，章申，董文江，等.湘江江水中重金属转化的主要地球化学因素[J].环境科学学报，1986，6(4)：395- 402.

[16]湖南统计局.湖南统计年鉴2006 [Z].北京：中国统计出版社，2006.

Analysis of Zn in Surfuce Sediment in Xiangjiang River (Changzhutan Section)

LI HuanPAN QiongZHONG Qiong

(Changsha Environmental Protection College，Changsha，Hunan 410004，China)

In this paper，surface sediment has carried on the determination of zinc and other elements in the xiangjiang river (changzhutan section).We analyzed the correlation between zinc and other elements，it is concluded that the xiangjiang river (changzhutan section) zinc content in the surface sediments from zhuzhou decreasing.Pb，Cu and Zn has the highest correlation and higher than the background value，this is mainly related to the lead and zinc smelting in zhuzhou.We need to research the migration mechanism of zinc，and escort for the xiangjiang river drinking water safety.

Sediment；Xiangjiang river (the section of Changzhutan)；Zn；Heavy metals

李欢，讲师，工程师，研究方向为重金属污染治理、水处理技术、环境规划

X53

A

1673-288X(2016)05-0174-02

项目资助：湖南省环保科技项目《湘江(长株潭段)沉积物重金属污染现状研究》，湘财建指[2014]287号

引用文献格式：李欢等.湘江(长株潭段)表层沉积物Zn污染现状分析[J].环境与可持续发展，2016，41(5)：174-175.