3.2沉积物中重金属的潜在生态危害评价 根据Hakanson潜在生态风险指数法,对交乐、潘家庄和小尖山煤矿区水体沉积物的生态危害性进行评价。以三个煤矿区水体沉积物各重金属的均值计算相应的Cif、Eri和RI值,计算结果见表4。单因子污染系数分析表明,交乐煤矿区水体沉积物中As、Hg的Cif>6,污染程度为严重污染;Cd介于1≤Cif<3,为中度污染;Cr、Cu、Zn和Pb为低度污染。单因子生态风险分析显示,As和Hg为极强风险,Cd、Cr、Cu、Zn为轻微风险;沉积物中各重金属的潜在生态风险系数(Eir)从高到低依次为As>Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn。生态风险指数(RI)值为4448.86>600,生态风险程度为很强风险。 潘家庄煤矿区水体沉积物As、Hg、Cd、Cu和Zn的Cif大于1。As污染程度为严重污染,Hg、Cd、Cu和Zn污染程度为中度污染,Cr和Pb为低度污染。单因子生态风险分析表明,As为强度风险,Hg为中等风险,Cd、Cr、Cu等为轻微风险;生态风险系数(Eir)从高到低依次为As>Hg>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr。生态风险指数(RI)值为202.54介于150≤RI<300,生态风险程度为中等风险。 小尖山煤矿区水体沉积物As为严重污染,Hg和Cd为中度污染,Cr、Cu、Zn和Pb为低度污染。As和Hg为中等风险,Cd、Cr、Cu、Zn等为轻微风险;生态风险系数(Eir)从高到低依次为As=Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn。生态风险指数(RI)值为180.73介于150≤RI<300,生态风险程度为中等风险。 交乐、潘家庄和小尖山煤矿区水体沉积物中重金属的潜在生态风险指数(RI)大小顺序为交乐>小尖山>潘家庄。三个煤矿区水体沉积物受到不同程度的重金属污染,其中交乐煤矿区水体沉积物污染最为严重,生态风险也最强。 4结论 (1)交乐、潘家庄和小尖山煤矿区水体沉积物均表现出低pH值、高SO2-4、As、Fe等特征,不同程度地受到As、Hg、Fe等重金属污染。与贵州表生沉积物背景值相比,交乐煤矿区水体沉积物中Fe、As和Hg平均值分别超过背景值4082倍、358.8倍和19.3倍;潘家庄煤矿区水体沉积物中Fe、As和Hg平均值分别超过背景值3478倍、8.3倍和0.55倍;小尖山煤矿区水体沉积物中Fe、As和Hg平均超过背景值2457倍、5.6倍和0.65倍。 (2)利用潜在生态风险指数法对水体沉积物中重金属污染进行评价,交乐、潘家庄和小尖山煤矿区水体沉积物主要受到As、Hg污染。交乐、潘家庄和小尖山煤矿区水体沉积物各重金属的潜在生态风险(Eri)从高到低依次为As>Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn,As>Hg>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr,As=Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn。生态风险程度(RI)交乐>小尖山>潘家庄,交乐沉积物中重金属生态风险程度为很强风险,潘家庄和小尖山沉积物中重金属生态风险程度为中等风险。 参考文献: [1]金银龙,粱超轲,何公理,等.中国地方性砷中毒分布调查(总报告)[J].卫生研究,2003,32(6):519~540. [2]丁振华,周代兴.黔西南高砷煤中砷存在形式的初步研究[J].中国科学(D辑),1999,29(5):421~425. [3]龚朝兵.黔西南高砷煤开发现状与污染调查[J].中国煤炭地质,2008,20(4):63~66. [4]郗晓丹.水体底泥对污染物的吸附—解吸机理的研究[J].四川环境,2014,33(2):117~121. [5]曹占辉,黄延林,邱硗鹏,等.周村水库沉积物污染物释放潜力模拟[J].环境科学与技术,2013,36(9):41~44. [6]谢丹平,李开明,江栋,等.底泥修复对城市污染河道水体污染修复的影响研究[J].环境工程学报,2009,3(8):1447~1453. [7]高月香,张毅敏,张永春.流速对太湖底泥污染物释放的影响[J].环境工程,2014(8):10~14. [8]蒋文新,张光玉,赵益栋.水流作用下沉积物中多环芳烃的释放过程研究[J].海洋通报,2014,33(4):413~418. [9]GranbergME,GunnarssonJS,HedmanJE,etal.Bioturbation-drivenreleaseoforganiccontaminantsfromBalticSeasedimentsmediatedbytheinvadingpolychaeteMarenzellerianeglecta[J].EnvironmentalScience&Technology,2008,42(4):1058~1065. [10]李俐俐,武安泉,覃雪波.沙蚕生物扰动对河口沉积物中菲释放的影响[J].环境科学学报,2014,34(9):2355~2361. [11]KupryianchykD,NooriA,RakowskaMI,etal.Bioturbationanddissolvedorganicmatterenhancecontaminantfluxesfromsedimenttreatedwithpowderedandgranularactivatedcarbon[J].EnvironmentalScience&Technology,2013,47(10):5092~5100. [12]HakansonL.Anecologicalriskindexforaquaticpollutioncontrol.Asedimentologicalapproach[J].WaterResearch,1980,14(8):975~1001. [13]何邵麟.贵州表生沉积物地球化学背景特征[J].贵州地质,1998,15(2):149~156. [14]丁振华,郑宝山,庄敏.贵州燃煤型砷中毒地区煤的微量元素的赋存状态[J].矿物学报,2006,25(4):357~362. [15]丁振华,郑宝山,金志升,等.贵州燃煤型地方性砷中毒地区煤的矿物组成[J].煤田地质与勘探,2003,31(1):14~16. [16]陶秀珍,吴攀,杨艳,等.兴仁高砷煤矿区溪流水系环境中砷自然净化的初步研究[J].地球与环境,2007,35(4):315~320. |