路 程
(西安科技大學建筑與土木工程學院,陜西 西安710054)
重金屬物質在自然界中廣泛存在,其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動排入環境中的重金屬,濃度很低時也會產生很強的毒性,通過一系列的富集,最后有可能進入人體,危害人體健康。比如:汞、金、鉛等重金屬富集于人體時,可引起人體的自身免疫性疾病,破壞人體免疫系統,使免疫系統失去識別自身與“外侵”細胞的功能,結果導致人體產生疾病[2]。對于某一區域,如果重金屬的含量遠高于其環境背景值,會使其賦存環境受到嚴重危害,因此對于重金屬污染的分析研究成為國內外關注的熱點。
采集樣品:①時間:2014年10月,②方式:使用抓斗式取泥器抓取水庫表層沉積物,③處置:帶回實驗室保存于冰箱(4℃恒溫)。
待保存的沉積物樣品冷凍干燥后,用瑪瑙研體研磨,后過100目尼龍篩,將過篩樣品保存備用。
重 金 屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr的 含 量 利 用ICP-MS (型 號ELANDRC-e)測定;Hg測定:稱取0.2g樣品經王水水?。?5℃)消解,加入氯化溴將各形態Hg氧化,由上清液中取出并測定Hg的含量,同時測量水系沉積物標準物質GBW-07305(GSD-5),以保證測定結果的準確性。
表1 各種重金屬含量分析 (mg/kg)
如表1所示,9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值;且其有不同程度累計強度:其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高,達1.70以上;Zn、As的累計強度相對低,在1.50以下。由上可知,9種重金屬的
含量已有不同程度的富集,應引起相關部門的重視。
對于重金屬含量在其空間分布上加以測定,主要方法:將水庫分為庫邊、庫中,庫邊分為庫邊左、庫邊右;庫中分為庫中上游、庫中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。
由圖1可知,重金屬在水庫的4個分區呈現大致的V字分布,即庫中上游含量最低,庫邊和庫中下游含量相近;庫中含量分布情況是:庫中下游ffgt;庫中上游;庫邊含量分布情況是:As,Cr,Co,Cu,Mn,Ni和V的含量在庫邊西(左)大于庫邊東(右),Pb和Zn的含量在庫邊東(右)大于庫邊西(東)。
王家崖水庫庫中和庫邊重金屬賦存形態空間區域分布如圖2所示。
圖1 重金屬含量空間區域分布
圖2 王家崖水庫重金屬賦存形態空間區域分布圖
由圖2可知,庫中沉積物乙酸提取態所占比例大小順序為:Mn(42.89%)ffgt;Cr(30.30%)ffgt;Pb(17.03%)ffgt;Ni(10.88%)ffgt;Co(6.40%)ffgt;Zn(3.59%)ffgt;Cu(2.49%),由此可知,沉積物中重金屬Mn極易釋放到水環境,Cr亦有較高的不穩定性,容易擴散到水環境中;重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為:Cu(82.38%)ffgt;Zn(80.11%)ffgt;Ni(71.66%)ffgt;Co(60.05%)ffgt;Pb(49.65%)ffgt;Cr(47.62%)ffgt;Mn(36.21%),可見Cu和Zn在庫中以非常穩定的形態存在,不易釋放出來。
庫邊沉積物在乙酸提取態中所占比例大小順序為:Mn(47.50%)ffgt;Pb(25.07%)ffgt;Cr(24.81%)ffgt;Co(14.95%)ffgt;Zn(12.26%)ffgt;Ni(8.19%)ffgt;Cu(4.13%)可見Mn在庫邊極具不穩定性,很容易釋放出來,Pb、Cr元素也不穩定,容易釋放出來;重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為:Cu(75.90%)ffgt;Ni(70.72%)ffgt;Co(64.14%)ffgt;Zn(55.59%)ffgt;Cr(54.10%)ffgt;Mn(35.96%)ffgt;Pb(35.32%),可見Cu在庫邊也是以非常穩定的形態存在,Ni、Co、Zn、Cr也較穩定,不易釋放出來。
(1)9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值;且已有不同程度累計:其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高,達1.70以上;Zn、As的累計強度相對低,在1.50以下。
(2)9種元素在水庫的4個分區呈現大致相似的V字分布:庫中上游含量最低;在庫邊的分布情況是:As,Cr,Co,Cu,Mn,Ni和V的含量在庫邊左大于庫邊右,Pb和Zn的含量在庫邊右大于庫邊左。
(3)整個水庫中,Cu和Ni元素賦存形態較穩定;Zn元素在庫中穩定,庫邊相對不穩定;Cr元素在庫邊相對穩定,庫中較不穩定,更易擴散到水環境中;Mn元素在整個庫區均不穩定,極易擴散到水環境,污染水庫。
[1]藍先洪.中國主要河口沉積物的重金屬地球化學研究[J].海洋地質動態,2004,20(12):1-4.
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