南方某城市典型供水水库沉积物重金属分布特征及生态风险

徐苑, 邓培雁

南方某城市典型供水水库沉积物重金属分布特征及生态风险

徐苑, 邓培雁

华南师范大学环境学院,广州 510631

水库在城市饮用水供给中发挥着举足轻重的作用, 以南方城市某典型供水水库为研究对象, 研究了8种重金属的水平及垂直分布特征, 分析并评价了重金属的来源、污染程度及其潜在生态危害。数据显示: Hg、As、Pb、Cu、Ni、Cr、Mn、Zn的含量范围分别为0.019—0.128 mg·kg–1, 0.86—4.81 mg·kg–1, 51.2—83.2 mg·kg–1, 2.3—22.8 mg·kg–1, 3.2—98.3 mg·kg–1, 5.2—121.6 mg·kg–1, 233—706 mg·kg–1, 33.7—241.7 mg·kg–1, Pb、Mn、Zn 3种元素全库沉积物平均含量超过广东省土壤元素背景值, Cr、Ni在库尾部大量蓄积。垂直方向上大部分金属的含量随着沉积物的堆积而增加。单因子污染指数、地累积指数均显示水库沉积物受到Mn、Pb、Zn的轻度污染, 潜在生态风险指数显示水库目前处于较低的生态风险。相关性分析显示Cr、Ni极显著相关(<0.01), 主成分分析显示库区重金属主要来源于工农业生产、交通运输以及库区西北部的水土流失。总体来说, 虽然整体库区处于轻微污染状态, 但库尾部的污染风险不容忽视。在水库的管理过程中, 库区周围的水土流失应引起有关部门的重视, 应提高水库周围的植被覆盖度, 并减少人类活动对水库的干扰。

水库; 沉积物; 重金属; 潜在生态风险

0 前言

重金属作为地表水环境最主要的污染物之一[1], 具有难降解、生物富集和生物放大的特性[2,3], 能通过食物链危害人体健康, 对生物体及生态系统产生较大的危害[4–6]。水库作为一种半自然人工生态系统, 在城市供水中发挥着举足轻重的作用[7,8], 由于其相对封闭, 水体停滞时间较长, 进入水体中的重金属等污染物易于沉降并被吸附至沉积物中[9,10]。当外界条件发生改变时, 蓄积在沉积物中的重金属污染物会被释放进入水体[11,12], 不仅威胁水库的供水安全, 甚至会危害人体健康[13]。

在我国, 饮用水通常来自河流, 湖泊和人工水库。近年来, 随着城市的快速发展, 城市废物排放、工业生产、矿产开采, 化学肥料和农药的不当使用产生了大量重金属污染物[14–16], 这些污染物可以通过大气沉降、地表径流、土壤侵蚀等各种方式进入水体并沉积[17,18]。……