重金属污染分析模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇重金属污染分析，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1.1采集和制备

选择洽川湿地南到处女泉北到黄河魂入口之间湿地布点采样，共设置18个采样点，采样点位置见图1和图2。每个采样点同时采集3份样品，每份1kg左右，混匀作为一个采样点的样品。样品晾干后去除石子和动植物残体等异物，使之通过80目尼龙筛，利用四分法将采集的18个土壤样品分别缩分。准确称取1．00g土样置于100ml聚四氟乙烯烧杯中，用盐酸—硝酸—氢氟酸—高氯酸消解，定容于50ml容量瓶中。消解样品同时做空白1份。

1.2测定

1.2.1试剂各元素的分析纯试剂，用于配制储备液和标准溶液。盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸均为分析纯，二次蒸馏水。

1.2.2样品测定采用WFX120原子吸收分光光度计（北京瑞利）测定试液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn并根据回归方程计算含量。

1.2.3准确度实验选取2号土壤样品，加入一定量各元素标准溶液，消化后测定并计算加标回收率，平行测定3次。

1.2.4精密度实验选取消化后的2号样品，对各元素均连续进样5次，计算精密度。

1.3重金属污染危害评价方法本文采用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态危害指数法，对湿地土壤重金属累积程度和潜在危害进行评价。该指数法不仅反映了某一特定环境中各种污染的影响，也反映了多种污染物的综合影响，并以定量的方法划分出潜在生态危害的程度，是目前国内外土壤（沉积物）中重金属污染评价研究的先进方法之一。单项污染系数：Cif＝Cisurface／Cin式中：Cif是某一重金属的污染系数，Cisurface是表层土壤重金属浓度实测值，Cin是参比值。文章采用陕西表层土壤背景值作为参比值。单项污染系数分级标准：Cif≤1为非污染，1≤Cif≤2为轻微污染，2≤Cif≤3为中度污染，Cif≥3为重度污染。潜在生态危害单项系数：Eir＝Tir×Cif式中：Eir是某一重金属的潜在生态危害系数，Tir是某一种重金属的毒性响应系数，反映了重金属对人体和固体物质系统的危害，有关重金属的毒性系数为：Pb＝5，Cd＝30，Cr＝2，Cu＝5，Mn＝1，Zn＝1。潜在生态危害综合指数［3］：RI＝Σni＝1Eir。重金属污染潜在生态危害系数和潜在生态危害综合指数分级标准见表1。

2洽川湿地土壤中重金属污染情况及评价

2.1洽川土壤中重金属测定结果洽川湿地土壤重金属含量测定结果见表2，经准确性和精密度实验，回收率均高于90％，RSD均小于1％，测定结果可信。陕西省表层土壤重金属的背景值见表3。在18个采样点土样测定结果中，Pb的含量为74．3～405．5mg／kg，均高于该地区该元素背景值21．6mg／kg；Cd的含量为1．7～7．5mg／kg，均高于该地区该元素背景值0．094mg／kg；Cr的含量为46．9～115．6mg／kg，只有5、7、13和14号采样点低于该地区该元素背景值；Cu的含量为9．91～52．9mg／kg，其中1、5、9和14号采样点低于该地区该元素背景值；Mn的含量为283．7～743．3mg／kg，其中1、4、7、12、13、14、17和18号采样点低于该地区该元素背景值；Zn的含量为33．4～150．6mg／kg，6个采样点低于该地区该元素背景值。

2.2洽川湿地重金属污染评价评价结果见表4、表5，从两表可以分析得出：从单项污染系数看，Pb的单项污染系数均大于3，洽川湿地属于Pb重度污染；Cd的单项污染系数均大于3，洽川湿地属于Cd重度污染；Cr除5、7、13和14采样点单项污染系数小于1属于无污染，其余采样点均在1～2之间，属于轻微污染；各个采样点Cu的单项污染系数在0．46～2．47之间，处于无污染到中度污染；Mn的单项污染系数在0．51～1．36之间，湿地Mn污染处于无污染到轻度污染；Zn的单项污染系数在0．48～2．17之间，处于无污染到中度污染。从潜在生态危害单项系数分析，Pb的生态危害单项系数3号点处于中等生态危害，4号点处于强生态危害，其余点均属于轻微生态危害；对于Cd，各采样点均处于极强生态危害；对于Cr、Cu、Mn和Zn，各采样点均处于轻微生态危害。从潜在生态危害综合指数分析，11号点处于强生态危害，其余采样点均属于很强生态危害，主要是Cd的危害造成。从污染情况看分析，湿地重金属污染Cd最严重，Pb次之，Cu和Zn污染较弱，Cr和Mn的污染最轻。

篇2

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 问题分析

针对海量数据，应从整体上对污染程度进行评价。而内梅罗综合污染指数法评价土壤的综合污染，以突出最高一项污染指数的作用。在土壤中有很多重金属元素有相似的存在形式和传播途径，并且有相同的污染源，因此在进行通过数据分析，说明重金属污染的主要原因时，基于统计原理建立起来正态模型，不同的重金属有不同的传播方式，其大体分为大气传播、水体传播、固体传播，因金属元素在土壤中大部分以稳定形态存在，故忽略重金属元素在固体土壤中的传播。根据收集的信息和题目中的有关资料对重金属污染物的传播特征的分析，可将8种重金属污染物分为两类。一类是在大气中传播，而大气传播的污染物最终经空气沉降进入土壤；一类是在土壤中传播。对于在大气中传播的重金属污染物，文章建立重金属污染物在气体中扩散模型，根据所在的空间任意位置土壤表面的重金属污染物浓度的多少来确立污染源的位置，函数的最大值即为污染源的位置；同理建立了重金属污染物在土壤中的传播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的环境质量评价与分级

2.1.1 单因子指数法

2.1.3 评价分级标准

该文采用GB15618-1995《土壤环境质量标准》。土壤环境质量综合评价指数分级参考了《绿色食品产地环境质量现状评价纲要》中规定进行分级，等级划分为1等级属清洁水平适合发展有机食品；2级属尚清洁水平适合发展无公害食品生产；3级以后属于污染水平，不适宜无公害农产品的生产。

计算得到综合污染评价指标后，通过分析比较得出该城区的各个功能区重金属的污染程度由高至低排序为：工业区主干道区生活区公园绿地区山区。

2.2 重金属污染的原因分析

（2）计算标准化数据的相关系数阵，求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。

（3）进行正交变换，使用方差最大法。得到5个主因子提供了源资料的87.756%的信息，满足因子分析的原则，而且从上表可以看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化，即总的信息量没有损失，采用此标准下的分析结果。

（4）确定因子个数，计算因子得分，进行统计分析。

2.2.2 金属元素污染原因

根据该市空间立体分布图和各功能区的分布图，结合各个功能区的分布特点，由重金属元素空间分布图分析可知：（1）主因子1体现出的三个主要变量因子为Ni、Cu Cr三种重金属元素。Ni元素广泛的分布在该城市各个功能区。分析可能是易于传播的污染介质造成的，如煤的燃烧产生的粉尘、颗粒，以及含有Ni元素的岩石的风化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布着工业区、生活区、公园绿地区、主干道区。Cu、Cr两种金属元素是工业生产中所形成的废气、废水和固体排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2体现出两个主要变量因子为Pb、Cd，其在来源上关联较密切，两种重金属元素的最大值均出现在工业区。其在空间上近似可认为是一个带状的污染源，这主要因为Pb主要来自市中心交通汽车尾气的排放，而且在研究取得西北部有两个明显的富集中心，形成一个高值区。该市表层土壤中的Cd含量市中心地带比西北城区高，东南城区又比市中心地带高，恰好与当地的主风向相一致，表明大气中含Cd污染物的干湿沉降也是造成土壤Cd污染的一个重要原因。（3）主因子3体现出一个主要变量因子Hg。该金属元素在生活区分布含量偏高，污染较为严重，其主要的污染原因可为人类活动造成水体汞污染，来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。（4）主因子4体现出一个主要变量因子As，该金属元素在各个功能区的分布较平均，这是因为的污染源多样。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧。含砷废水、农药及烟尘都会污染土壤。（5）主因子5体现出一个主要变量因子，的分布具有明显的特点，在城市的西部富集，产生一高值区，该部靠近工业区，工业上的三废是其富集的主要原因。

2.3 重金属污染物传播模型

3 大气―平均风速的廓线模式

大气扩散主要是风的作用，平均风速的廓线模式是随高度变化的。在大气扩散模型中平均风速的廓线模式定义为风速随高度变化的曲线。风速的线性数学表达方式成为风速廓线模式。根据我国《指定地方天气污染物排放标准的技术原则和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函数风速廓线模式。

幂函数分素廓线模式是在近地层、中性层、平坦下垫面的条件下推到出来的。该模式应用高度较高，可达到300m或更高的高度，且随应用高度增加，精度下降。

4 水体

6 模型评价及推广

6.1 模型评价

6.1.1 优点：运用主成分分析方法将多维因子纳入同一系统进行定量化研究、理论成熟的多元统计分析方法。通过分析变量之间的相关性，使得所反映信息重叠的变量被某一主成分替代，减少了变量数目，减少了变量数目，从而降低了系统评价的复杂性。再以方差贡献率作为每个主成分的权重，由每个主成分的得分加权即可完成对水质的综合评价。

6.1.2 缺点：题目所给数据有限且单一，所建模型不足以全面反映该市土壤环境污染特征。.对于模型三，仅考虑了金属元素传播的部分途径，具有局限性。

7 模型推广

模型一可推广用于投资风险评价；模型二可用于研究放射性物质的污染；模型三还可推广到研究病菌在空气中的传播；模型四可以推广到研究灰尘在空气中的扩散规律。

参考文献

篇3

一、问题的说明

现对A城市为例对土壤地质环境进行调查。将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10厘米深度）进行取样和编号，并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析，获得每个样本所含的多种（8种）重金属元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。列出采样点的位置、海拔高度及其所属功能区、8种主要重金属元素在采样点处的浓度、8种主要重金属元素的背景值。

我们引用2011年全国数学建模大赛附录中的A城市城区土壤重金属的调查数据，建立数学模型，研究地区重金属污染源的确定方法。

二、问题的求解方法

由于土壤重金属污染呈扩散传播，既污染源附近重金属富集程度最高，距污染源越远，元素浓度越低，所以，污染最严重的地点既是污染源,运用等标污染负荷法，通过对污染物和污染源进行标化计算，得出一个量化指标，使指标的值在0~1之间，采用这个共同的指标能够来衡量各个重金属污染源或污染物污染能力的大小。

等标污染负荷法模型的建立与求解：

（1）处理数据。

每相邻五个取样点通过求取平均值，合并成一个较大取样点（即每五平方公里一个取样点），求得64个合并取样点，用于分析数据。

（2）建立模型。

1）进行符号说明：

（将As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分别记为元素一至元素八）

1、Aij―样本点i的第j种元素的污染物浓度

2、Bj―第j种元素的自然值；

3、aij―区域内第i个取样点第j种重金属元素的等标污染负荷量aij （即污染物浓度与背景值之比：aij=Aij／Bj）

4、bi―样本点i的等标污染负荷量（即该取样点所有的重金属污染物等标污染负荷量之和：bi=(i=1,2,3,…64)

5、c―城区内的等标污染负荷量（即区域内所有取样点的等标污染负荷量bi之和：c=）。

6、ai―城区内样本点i等标污染负荷量的比值（即每个取样点等标污染负荷量bi与区域内的总等标污染负荷量c之比：ai=（i=1,2,3…64）

7、di―i个等标污染负荷量的比值a按从小到大依次叠加

8、x―取样点横坐标

9、y―取样点纵坐标

10、h―取样点海拔

补充：将bi和c带入公式ai=可得

ai=（i=1,2,3…64）

2）整理数据带入相应公式可得每个样本点等标污染负荷量的比值a

3）将城区内的等标污染负荷之比值ai由大到小依次排列，并将比值从小到大依次叠加得到di

4）将di从小到大排列，我们将最高的8个di列入下表得到表5-1：

样本号i 8 4 6 9 5 52 37 2

di值 0.607 0.635 0.662 0.691 0.719 0.777 0.84 1

表5-1等标污染负荷量的比值a按从小到大依次叠加

由表可知，取样点2的叠加值di超过90%。

5）于是从附录中找到2号取样点的5个原始样本的数据。

分别为i=6、7、8、9、10号样本。

再在这5个点中找出污染最重的区域。

上面的研究是对64个点的分析，下面的研究只对这五个点进行研究即可，研究方法和原理与上面的相同。

6）通过计算可得：

第八点污染最为严重，可将第八点作为污染源。

所以，该城区污染源为点x=2383m,y=3692m,h=7.及其附近区域。

7)在样本点较少或者用计算机进行计算时，不必进行第一步的样本点合并，直接求出di超过90%的原始样本点，作为重点污染源。

三、方法模型的总结和扩展

伴随《环境影响评价法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等法律的出台，国家对环境污染的防治力度大大增强。确定污染企业的位置，

对环境污染的治理，有着关键性的作用，等标污染负荷法计算简便，原理清晰易懂，能够准确地确定污染源的位置，为有关部门寻找重点污染企业，提供了简便有效的方法。

参考文献

[1]杨苏才,曾静静,王胜利,南忠仁.兰州市表层土壤 Cu、 Zn、 Pb 污染评价及成因分析.市场周刊・理论研究第,2004,11.

[2]吴邵华,周生路,潘贤章,赵其国.城市扩建过程对土壤重金属积累影响的定量分析.土壤学报,2011.5.

[3]刘丽琼,魏世江,江韬.三峡库区消落带土壤重金属分析特征及潜在风险评价.中国环境科学,2011,31（17）:1204-1211.

[4]彭 胜,陈家军,王红旗.挥发性有机污染物在土壤中的运移机制与模型.土壤学报,第38 卷第3 期2001 年 8 月.

篇4

伴随国内化工产业的快速发展，工业化进程的不断更迭，产业结构的快速调整和持续推进，大量工艺落后工业企业关停、破产或者搬迁，遗留大量疑似污染地块。由于历史原因，大部分地块生产时期环境保护管理措施相对落后，造成地块内土壤存在一定程度污染的情况[1]。这些地块内往往遗留有构建筑物、生产设施设备、零散原材料、废渣、废水等，由于长期无人监管且未得到有效的处置，经过风吹雨淋，对周边居民身体健康及生态环境造成严重的破坏和影响，同时也影响了地块后续的再开发利用。高锰酸钾是一种黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒，带金属光泽，溶于水和碱液，较为稳定但接触易燃材料可能引起火灾。高锰酸钾主要为无机物强氧化剂，在医学上，高锰酸钾用于消毒，在工业上，高锰酸钾用作消毒剂和漂白剂等。从20世纪50年代开始，国内高锰酸钾主要生产企业分布在重庆、云南、北京、广东、湖南和山东等地[2]。因氧化工序的工艺技术不同，高锰酸钾生产工艺主要分为固相法和液相法[3]，生产主要原辅料为氢氧化钾和锰粉。因锰矿石伴生重金属元素较多，有砷、镉、铅等[4]，因此在高锰酸钾生产过程中，可能存在一定程度的锰、镉、铅、砷等重金属污染。在城镇土地资源日益紧张的情况下，采用基于风险控制的工业污染场地管理策略，对于保护场地周边人群健康、评估污染场地再开发合理性和开展污染场地治理及管理等工作意义重大。本研究区以湖南省某高锰酸钾生产企业遗留地块为对象，开展土壤污染调查与采集分析，通过危害识别确定场地主要污染物及污染成因，进一步暴露评估、毒性评估并定量表征场地健康风险；同时，基于风险控制值、相关标准限值等，提出污染场地的修复目标值，为工业污染场地特别是高锰酸钾生产企业重金属污染地块的管理与防控提供借鉴。

1研究区概况与研究方法

1.1研究区概况

选取湖南省某高锰酸钾生产企业遗留地块为研究对象，该地块占地面积约16500m2，于2008年停产关闭，未来规划为工业用地。在生产时期，其主要产品为高锰酸钾，厂区内短暂生产硫酸锌、镉红、镉黄产品。其高锰酸钾年生产能力为1500吨，生产过程以氢氧化钾、锰粉、煤等为原辅料，采用固相法生产工艺。厂区内遗留有破损厂房、车间，调查阶段均未拆除。生产区域内遗留有少量废渣和废水。本地块高锰酸钾生产工艺为固相法，生产工艺如下：氧化焙烧软锰矿经粉碎机，管磨机粉碎，与氢氧化钾溶液混合成悬浮浆，用压缩空气将物料喷入焙烧转炉加热，除去水分，使二氧化锰转化成锰酸钾和亚锰酸钾，此产物进入第二个焙烧转炉，温度稍低，使锰酸钾进一步氧化完全浸溶，电解氧化锰酸钾焙烧物在溶解槽用稀碱液回收洗涤水溶解，然后经沉淀分离器除去不溶杂质，残渣经过滤、洗涤后去除。净化后的锰酸钾溶液连续进入多级电解槽。电解槽采用镍阳极和软钢阴极，相互串联连接。电解液流经电解槽，使其氧化成高锰酸钾溶液[5]。

1.2采样布点

现场取样采用网格布点法，网格密度为20×20m，采样点位基本位于网格中心，兼顾厂区平面布置情况，部分土壤采样点位根据实际情况稍做调整。共布设土壤采样点45个，共取得土壤样品392个。厂区平面布置及采样点位分布见下图1。

1.3检测方法

所取得土壤样品检测指标为镉、铅和砷。镉和铅检测采用火焰原子吸收分光光度法，砷检测采用原子荧光法。

1.4土壤环境质量评价方法

土壤重金属污染程度高、空间差异性较强[6]。土壤质量评价标准选用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB36600-2018)中二类用地风险筛选值标准[7]。根据本地块土壤污染情况，采用内梅罗指数法进行综合污染程度评价[8]，其计算方法如公式(1)。

1.5健康风险评估方法

根据地块样品检测结果，将土壤重金属超过筛选值的污染因子作为关注污染物，风险评估方法采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]进行评估。

2结果与讨论

2.1土壤污染状况及空间分布特征

根据土壤检测数据结果，该地块内土壤镉、砷和铅均有不同程度的超标现象，各类土壤类型中的重金属含量变化范围也比较大。砷含量在4.91-~113mg/kg，超标样品数量为29个，占土壤总样品7.4%；镉含量在0.08~366mg/kg，有4个样品超过镉含量的筛选值，超标率为1.0%；铅含量为21~3250mg/kg，超标样品数量5个，占总样品数量的1.3%。由超标总数情况看，砷污染是主要污染因子，其次是铅；其余污染因子占比重较小。土壤重金属检测结果统计见下表2。采用内梅罗指数法进行综合污染程度评价，直观的表示场地内每一层主要重金属污综合染物程度的空间分布，依据土壤详细调查点位、不同深度样品检出污染物含量采用ArcGIS软件，对场内超标重金属元素采用插值法得到场地重金属综合污染空间分布图。由综合污染分布图可以判断，地块内重金属污染主要分布在0~0.5m层，主要集中于原生产车间及原材料堆存区。

2.2风险评估

2.2.1污染识别根据地块生产历史、产品生产工艺过程及原辅料等相关情况，通过对以上信息进行分析，识别潜在的地块污染物包括：高锰酸钾生产过程主要原料锰矿粉，矿石伴生铅、镉、砷等元素；硫酸锌生产主要原料氧化锌，其含多种杂质如铜、铅、锰等；在镉黄和镉红生产主要原料镉盐(碳酸镉)。因此本地块重点关注的潜在污染物包括铅、锰、镉、砷等金属元素。重点关注污染区域包括：原料区、生产区、固废区等。2.2.2暴露评估根据当地用地规划，该地块未来规划为工业用地，因此本地块按二类用地进行风险评估。二类用地方式下，本地块主要污染受体为企业生产工作人员及周围的居民，在地块建设阶段地块内的施工工人将是主要的污染受体。在第二类用地情景下，土壤和地下水中主要污染物为重金属，本地块内地下水不直接接触和直接饮用。地块所在区域周边为居民区和农田，因此本项目地块考虑地块土壤作为污染源时对原场和离场敏感受体(人体)产生的风险和危害。地块未来作为工业用地，地块内的污染物为重金属不具有挥发性，因此0~1m表层暴露途径为经口摄入、土壤皮肤接触、吸入颗粒物三种类型；如果地块未来开挖1m以下层，则有可能扰动的下层暴露途径为经口摄入、土壤皮肤接触、吸入颗粒物三种类型。暴露因子是计算污染物进入人体暴露量的重要参数，主要包括体重、皮肤面积、平均寿命、暴露时间、土壤摄入速率、和呼吸量等。受体暴露参数主要采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3-2019)所推荐的第二类用地建议值和《建设用地土壤污染风险评估技术导则》编制说明建议值。地块特征参数指标容重、含水率、渗透系数等主要采用该地块实测数据，其他指标采用HJ25.3建议值。2.2.3毒性评估毒性评估包括致癌效应及非致癌效应，是分析关注污染物对人体健康的危害效应。本次评估涉及到的污染指标为镉和砷。污染物毒理学参数见下表3。2.2.险表征风险表征是在暴露评估和毒性评估的基础上，采用风险评估模型计算土壤和地下水中单一污染物经单一途径的致癌风险和危害商，计算单一污染物的总致癌风险和危害指数，进行不确定性分析。本次风险评估过程中，将致癌性可接受风险水平设置为1.0×10-6，非致癌性危害熵设置为1，以评估相关污染物的健康风险是否超标。在二类用地情境下，土壤污染物浓度最大值风险表征结果显示，砷致癌风险和危害商均不可接受，镉致癌风险和危害商均不可接受。2.2.5铅人体健康风险评价由于铅对儿童认知能力和神经系统的强烈毒性，通常认为不存在允许铅暴露量最低限值的安全水平，因此美国EPA建议采用血铅浓度来表征儿童暴露于环境中铅产生的危害，一般认为儿童血铅含量超过10µg/dL将对智力发育及神经系统造成不可接受的损害。目前我国尚未制定血铅评估方法，铅对人体健康最显著的危害是降低儿童的认知能力，敏感人群主要为发育中的胎儿以及婴幼儿[11]。其主要通过土壤、食物、饮水和空气进入人体。本次评估采用ALM模型评估非敏感用地情景下怀孕妇女暴露于铅污染土壤导致的胎儿的血铅浓度水平[12]，并反算土壤中铅的控制水平。ALM模型参数及取值见下表4。基于调查数据，评价结果表明，对二类用地中的最大值进行成人血铅超标评估，土壤铅引起成人中孕妇胎儿血铅水平超过10µg/dL水平的概率为6.8%，超过临界水平风险概率5%。因此需要对土壤铅进行治理修复。

篇5

【中图分类号】R15 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）13-0630-02

食品中的重金属污染物主要来源于某些地区特殊自然环境中的高本底含量，由于人为的环境污染而早于有毒有害金属对食品污染，食品生产过程中含有重金属材料污染食品。摄入有害重金属元素污染食品对人体产生多方面的危害[1]。因此，为掌握绵阳市食品重金属污染程度，我们在2011年对我市城区和部分区县市场中销售食品进行监测，以期了解各种食品重金属污染水平，有针对性地为政府监管提供依据，为预防食品污染，控制食源性疾病和食品安全提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品来源

按照国家食品安全风险监测计划的要求在绵阳市涪城区、游仙区、梓潼县、安县、三台县和北川县的大型批发市场、农贸市场和超市随机抽取粮食类、蔬菜类、水果类、蛋类、肉类、奶及奶制品类、鱼类和藻类水产品等种类样品，每份样品约500克。采集样品根据绵阳市居民日常消费状况，以本地产品为主，采用具有代表性的样品。

1.2 监测指标

重金属污染物包括铅、镉、汞。

1.3检测方法

取食品可食部分，按照以下方法进行检测。铅：按照GB/T 5009.12-2003《食品中铅的测定》石墨炉原子吸收光谱法。镉：按照GB/T 5009.15-2003《食品中镉的测定》石墨炉原子吸收光谱法。汞：按照GB/T 5009.17-2003《食品中总汞及有机汞的测定》原子荧光光谱分析法。

1.4 判定依据

测定结果根据GB2762-2005《食品中污染物限量》所规定的各项指标判定。检出值高于标准规定值的结果判定为“超标”。

2 结果

2.1 食品中铅污染情况

2011年绵阳市共抽取10类食品共230份，铅含量范围在0.02～2.67 mg/kg 之间，均值为0.41mg/kg，超标98份，超标率为42.61%。超标率中以猪肾超标率最高， 达72.22%，其次是皮蛋（66.67%）、藻类水产品（61.11%）、蔬菜（60.71%）和水果（41.79%）。其他类样品也存在不用程度的超标，见表1。

2.2 食品中污染情况

含量范围在

2.3 食品中汞污染情况

汞含量范围在

3 讨论

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湖南省拥有丰富的矿产资源，且具有百年的矿产开采及矿产品加工历史，丰富的矿产资源不仅带给人们财富，同样也给周围环境带来了重金属污染。国内已有学者对湖南省典型矿区土壤、河流及底泥中重金属含量及其污染程度做了详细的研究，还有学者对农村地区各种饮用水水质进行了检测，但是国内对饮用水源地表水/地下水、土壤中重金属的污染程度的调查少之又少，尤其在居民饮用水水源地重金属污染方面的考察更加没有。针对湖南某农村饮用水重金属污染程度，本文进行分析、调查，为日后农村饮用水水源地的划分与保护提供科学依据。

1 实验部分

1.1 挑选监测点

按照地区经济情况和区域划分，安排的6个监测站，并且根据各自饮用水的状况，监测站挑选2个水质监测点，在这12个监测点中，其中5个山上引水点，7个自挖井。

1.2 选择检测指标

从实际的实验条件和检测元素的重要性，最终选择7中元素为检测指标项，分别是Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd。

1.3 监测方法及仪器

选取火焰原子吸收光谱法。检测设备为北京第二光学仪器厂生产的WFX-1F2B2型原子吸收分光光度计。

1.4 水质评价

水质分析结果按《GB 5749-85生活饮用水卫生标准》和《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》进行评价。

2 结果

实验结果见表1。

从表1能够得出，该村饮用水中元素含量最高的是锰元素，12个水质监测点有5个超标，超标率高达41.7%；12个水质监测点中有4个点，锰范围值0.066～0.093mg/L，该范围值也很高。不仅锰元素超标，在12个样本中有9个铁含量大于0.2mg/L，比率高达75.0%；其中有6个样本铁含量大于0.3mg/L，超标率为50.0%；有2个样本铁含量大于1mg/L，超标率为16.7%。超标物中还有铅，高达0.313mg/L，超标率高达41.7%，相比国家标准超出6倍之多。锌含量高，超标样品（大于1mg/L）有6个，超标率为50.0%。

3 讨论

锰对人体的生理功能和营养作用具有重要的意义，是人体必需微量元素之一。锰元素是多种酶的合成或激活的必须品，是氧化还原、磷酸化等生化过程中不可缺少的元素，也对骨骼造血反应有催化作用，不仅如此，锰元素还能提升脂肪、蛋白质、碳水化合物等身体元素的代谢，参与胆固醇、蛋白质、维生素B、C及E的合成。然而过量的锰元素会严重阻碍生理功能和代谢功能。因此，该村饮用水中严重超标的锰元素引起研究者的重视。

铁也是人体必须的微量元素之一，参与血红蛋白、肌红蛋白等多种物质的组成。在血液中氧的运输、细胞内生物氧化，都与铁元素密切联系。而铁元素的缺失会引发营养性贫血。铁元素过量也会出现铁中毒。所以，超标的铁元素也是值得注意的问题。

铅中毒能够影响造血功能，危害神经系统，并且能够损害中枢和周围神经系统；影响免疫功能，抑制体液、细胞免疫和吞噬细胞功能，降低身体免疫力，增加感染性。

锌是动物体内不可缺少的元素。目前锌过量产生的不良影响没有什么调查，对补锌的好处调查较多。这有两种可能，一是其危害较小，可以忽略，二是人们对其认识不足。所以，该村饮用水中的锌含量过高是一个值得探讨的问题。

总的来说，针对选用的7中元素Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd，样本中含有Cu、Ag、Cd元素含量没有超过标准水平，比较低；而Fe、Mn、Zn、Pb含量严重超标；针对这些元素的危害性划分，Pb、Mn含量超标危害极大，迫切需要解决。

参考文献：

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[2]孙超，陈振楼，张翠，史贵涛，毕春娟.上海市主要饮用水源地水重金属健康风险初步评价[J].环境科学研究，2009（01）.

篇7

【摘　要】通过对宝鸡王家崖水库表层沉积物的采样，采用BCR四部连续提取法对沉积物中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn等重金属物质的含量水平和空间分布进行了探究，对Co 、Cr 、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等的赋存形态进行了分析，探讨了其对环境的影响。

关键词 王家崖水库；沉积物；重金属；赋存形态

作者简介：路程(1985—)，男，西安科技大学建筑与土木工程学院，助教，研究方向为水文及水资源。

重金属物质在自然界中广泛存在，其在生物链中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人类活动排入环境中的重金属，浓度很低时也会产生很强的毒性，通过一系列的富集，最后有可能进入人体，危害人体健康。比如：汞、金、铅等重金属富集于人体时，可引起人体的自身免疫性疾病，破坏人体免疫系统，使免疫系统失去识别自身与“外侵”细胞的功能，结果导致人体产生疾病[2]。对于某一区域，如果重金属的含量远高于其环境背景值，会使其赋存环境受到严重危害，因此对于重金属污染的分析研究成为国内外关注的热点。

1　实验材料及方法

1.1　样品的收集

采集样品：①时间：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水库表层沉积物，③处置：带回实验室保存于冰箱（4℃恒温）。

1.2　测定方式

待保存的沉积物样品冷冻干燥后，用玛瑙研体研磨，后过100目尼龙筛，将过筛样品保存备用。

重金属 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr 的含量利用ICP-MS（型号ELANDRC-e）测定；Hg测定：称取0.2g样品经王水水浴（95℃）消解，加入氯化溴将各形态Hg氧化，由上清液中取出并测定Hg的含量，同时测量水系沉积物标准物质GBW-07305（GSD-5），以保证测定结果的准确性。

2　实验结果分析

2.1　重金属含量分析

如表1所示，9种重金属的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累计强度：其中Co、Cu、Mn、V的累计强度较高，达1.70以上；Zn、As的累计强度相对低，在1.50以下。由上可知，9种重金属的含量已有不同程度的富集，应引起相关部门的重视。

2.2　重金属含量空间分布分析

对于重金属含量在其空间分布上加以测定，主要方法：将水库分为库边、库中，库边分为库边左、库边右；库中分为库中上游、库中下游。从而更全面的说明重金属分布情况。

由图1可知，重金属在水库的4个分区呈现大致的V字分布，即库中上游含量最低，库边和库中下游含量相近；库中含量分布情况是：库中下游>库中上游；库边含量分布情况是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在库边西（左）大于库边东（右），Pb和Zn的含量在库边东（右）大于库边西（东）。

2.3　重金属空间区域赋存形态分析

王家崖水库库中和库边重金属赋存形态空间区域分布如图2所示。

由图2可知，库中沉积物乙酸提取态所占比例大小顺序为：Mn（42.89%）>Cr（30.30%）>Pb（17.03%）>Ni（10.88%）>Co（6.40%）>Zn（3.59%）>Cu（2.49%），由此可知，沉积物中重金属Mn极易释放到水环境，Cr亦有较高的不稳定性，容易扩散到水环境中；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：Cu（82.38%）>Zn（80.11%）>Ni（71.66%）>Co（60.05%）>Pb（49.65%）>Cr（47.62%）>Mn（36.21%），可见Cu和Zn在库中以非常稳定的形态存在，不易释放出来。

库边沉积物在乙酸提取态中所占比例大小顺序为：Mn（47.50%）> Pb（25.07%）> Cr（24.81%）>Co（14.95%）>Zn（12.26%）>Ni（8.19%）>Cu（4.13%）可见Mn在库边极具不稳定性，很容易释放出来，Pb、 Cr元素也不稳定，容易释放出来；重金属以残渣态形式存在的高低顺序为：Cu（75.90%）>Ni（70.72%）>Co（64.14%）>Zn（55.59%）>Cr（54.10%）>Mn（35.96%）>Pb（35.32%），可见Cu在库边也是以非常稳定的形态存在，Ni、Co 、Zn 、Cr也较稳定，不易释放出来。

3　结论

（1）9种重金属的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累计：其中Co、Cu、Mn、V的累计强度较高，达1.70以上；Zn、As的累计强度相对低，在1.50以下。

（2）9种元素在水库的4个分区呈现大致相似的V字分布：库中上游含量最低；在库边的分布情况是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在库边左大于库边右，Pb和Zn的含量在库边右大于库边左。

（3）整个水库中，Cu和Ni元素赋存形态较稳定；Zn元素在库中稳定，库边相对不稳定；Cr元素在库边相对稳定，库中较不稳定，更易扩散到水环境中；Mn元素在整个库区均不稳定，极易扩散到水环境，污染水库。

参考文献

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［2］尚英男,倪师军,张成江,等.成都市河流表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J].生态环境，2005,14(6):827-829.

篇8

1、引言

所谓重金属就是相对原子的密度在 以上的金属，如Cu、Pt、Zn、Ni、Co、Cd、Cr、Hg、Bi、等。一般情况下，重金属在自然界中物品的浓度不会达到危害人类以及其他生物的程度，但是伴随着工业化在人类社会的不断的发展，在工业化的生产中，会有大量的有毒有害的重金属元素随着废弃物的排放进入大气、水和土壤中，如土壤及水中铅、汞、镉、铬等不断增加，这些重金属元素如果控制在一定范围内不会影响生态环境，但是一旦其含量超标就会引起对环境的污染。当我们所食用的粮食、蔬菜在这样的环境中成长时，这些粮食作物中也会含有了重金属元素，一旦人们食用了这些食物，这些重金属就会在人们身体中积累，当人体中累积的重金属元素到一定的程度，机会危及人身健康，使人造成重金属中毒。“粮食是人生存之本”关注食品安全对人类健康至关重要。因此，对于食品中的重金属进行认真、准确的检测是一项利国利民的大事[1]。

2、几种主要重金属的危害

2.1.重金属Hg（汞）的危害

重金属Hg又被称为水银，在自然界中的存在形式主要有金属单质汞、有机汞和无机汞三种。汞及其化合物在我们的化工业中应用十分的广泛，有机汞中毒是汞中毒最主要的形式，手指、口唇和舌头麻木是该重金属中毒患者最主要的表现，除了这些之外中毒患者还会说话不清、视野缩小、及神经系统遭受严重的损害，汞中毒深的患者还极有可能发生瘫痪使患者肢体变形以及吞咽困难等症状，更甚至还会造成死亡。

2.2.重金属Cd（镉）的危害

Cd是一种银白色有光泽的金属，原子序数为48，元素周期表中属ⅡB族金属元素。镉元素在自然界中分布广泛，其初级的产区主要在亚洲。镉元素不是人身体的必需元素，人体内的镉元素主要来自于人引用的水食用的食品，镉元素不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，食用这些物品会使得镉元素在人体内积累。人体内的镉主要积累在肾脏和肝脏中，镉中毒主要表现在对骨骼、肾功能和消化系统的损伤。大量的研究显示人体内的镉及其化合物含量超标会导致突变，并且还具有一定的致畸和致癌作用。另外，镉会对刺激呼吸系统，长期的处在这样的环境中会使得嗅觉功能丧失、牙龈出现黄斑，还可能导致骨质的疏松以及软化。日本就曾经因为镉中毒出现“痛痛病”，后果十分严重。

2.3.重金属Pb（铅）的危害

铅是银白色的金属，十分柔软，用指甲轻轻在其表面划刻就能划出痕迹。因为用铅可以在白纸上划出痕迹，在古代常用其做笔，这就是“铅笔”的由来。在现代工业中铅的重要的用途是制造蓄电池，并且铅的化合物的种类很多，颜色各异，因此铅还用于制造颜料、釉料等。铅中毒是一种蓄积性中毒，近几年来，随着工业的迅猛发展，铅污染日趋严重，已经对人们的健康造成了极大的影响。铅元素在人体内的含量如果超标，就会损伤神、经造血及肾脏系统。智力低下、反应迟钝、贫血等一直是铅中毒患者的最常表现症状。铅元素对于以及幼儿的发育造成的危害尤为严重，幼儿期的铅中毒会造成幼儿发育的迟缓，多动症等。

2.4.重金属As（砷）的危害

砷是一种化学性质类似于金属类金属元素，无机砷和有机砷是砷化合物主要形式，砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。砷可以抑制人体内很多酶的功能，从而干扰细胞的呼吸以及繁殖，对人体体内的新岑代谢造成了极大的影响。砷中毒有急性中毒和慢性中毒。急性砷中毒主要是对胃肠的影响，使胃肠产生炎症，砷中毒可使得中毒的患者中枢神经系统麻痹，严重情况下患者常有七窍流血的现象更甚者可导致死亡。慢性砷中毒会造成皮肤的色素沉着，皮肤末梢神经炎的症状，还可能导致神经衰弱，现在砷金属及砷化合物已被确认可能会引起癌症[2]。

3、我国重金属污染现状

目前我国重金属的污染的现状令人堪忧，被污染的耕地面积达到2千万公顷，我国耕地总面积是18亿亩，污染的耕地达到了了我国耕地总面积的20%，土地的污染不仅破坏了生态环境，还造成了对植物的污染，这也间接导致了食物品中含有了重金属元素，使得食物的品质不断的下降。我国每年减产1千多万吨的粮食，这些都是由于重金属污染而引起的，合计损失的人民币最少是200亿。并且，由土地污染引起的农产品质量安全问题令人堪忧，由此导致的也是逐年的增加，这不仅危害了人民群众的身体健康，还对社会的稳定造成了严重的影响。

4、重金属检测方法

对于食品中的重金属元素检测方法主要有下面几种：

第一种方法是原子吸收光谱法，这一方法的检测原理是食品中的自由原子由于共振会对特征辐射光进行吸收，并通过对于对测量原子吸收辐射光的量，来测量食品中的重金属元素的含量。

第二种方法是紫外可见分光光度法，该方法的检测原理来自某些分子或者是原子会与待测重金属发生络合反应，产生络合物，络合物一般是有色金属化合物，通过对所显现出来的颜色深度进行辨析，我们就可以得出对应元素含量.

第三种常见的方法是原子荧光光谱法，该方法利用的是特定频率的辐射波，这种辐射能激发食品中重金属元素的原子蒸汽另其产生荧光，通过对荧光的强度进行测量就能够得到食品中相应重金属元素的含量。

第四种方法就是X 射线荧光光谱法，这一种方法通过测量食品中重金属元素对X射线的吸收吸收情况来获得重金属元素的含量。

第五种方法是电感耦合等离子体质谱法，这一种方法是对重金属的同位素进行分析得出重金属的含量，这一方法优点是线性范围广、分析速度快、灵敏度高，并且还能够分析对同位素进行示踪研究[3]。

5、总结

保证食品安全是利国利民的大事，关乎千家万户健康，因此需要引起广大人民群众的关注。当然，要解决食品中的重金属问题首先要做的就是对重金属污染的排放进行严格的控制，其次要完善环境保护法，加强重金属污染的监督机制，确保食品的安全。

参考文献

篇9

中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：16749944（2013）12013703

1引言

随着城市生活废弃物和工业“三废”排放日益增多，土壤重金属元素逐渐蓄积[1]，给人体健康带来潜在的危害[2]。国内外学者对此进行了很多研究[3～5]，有关研究表明，蔬菜对重金属的富集量比其他作物要大得多，在被污染土壤种植的蔬菜中有毒物质的含量大于土壤的3～6倍[6]。加强对蔬菜基地土壤重金属污染的调查和研究是当前进行农业生态环境保护的重要任务，也是实现农业可持续发展的关键。

本文选择了兰州市五区三县的蔬菜生产基地作为调查对象，测定蔬菜基地土壤中重金属的含量，对结果进行了差异性分析和聚类分析，旨在为无公害蔬菜基地建设和重金属元素污染控制提供指导依据。

2实验部分

2.1研究区域概况

兰州处在东经102°30′～104°30′、北纬35°5′～38°之间，位于中国陆域版图的几何中心。兰州现辖城关、七里河、西固、安宁、红古五区和永登、榆中、皋兰三县，全市总面积13085.6 km，其中市区面积1631.6km。兰州属中温带大陆性气候，气候温和，市区海拔平均高度1520m，年均气温11.2 ℃，年均降水量327mm，全年日照时数平均2446h，无霜期180d以上。

2.2样品的采集与测定

选择兰州市五区三县内各一个有代表性的蔬菜基地，每个蔬菜基地设8个样点（图1）。采集土壤时，在较大面积地块内采用对角线形法或“S”形法多点采集，采样深度为0～20cm和20～40cm，在每个样品点周围采集4～5个子样，组成一个混合样，再用四分法分出1kg土样，贴好标签，带回实验室[7～9]。

土壤样品在室温下自然风干，过100目筛，然后准确称取0.5g用于测定土壤中的重金属含量。对采集的土壤样品进行相应的预处理后，用pH仪测定土壤的pH值，用电感耦合等离子发射仪（ICP-AES）对土壤中的锌、铅、铜、铬、砷含量进行测定[10]。

2.3数据统计分析

采用单因素方差分析（ANOVA）对不同区域和不同土壤层次之间的差异性进行显著性分析，利用最小显著性差异（LSD）多重比较方法，在95%的可靠性下对不同土壤层次和不同区域之间两两的差异性进行比较分析。

2.4系统聚类法

分层聚类法（HCM）是将研究对象的多个样品各自视为一类，并将几个样品认作同类，计算它们的相互之间的距离或相似系数，把距离最小或相似最大的样品合并为一类，再计算所得类与其他类的距离或相似系数，并将距离最小或相似最大的样品合并为一类，如此逐步进行类的合并，直至所有的样品归为一类为止。通过聚类分析可以对蔬菜及土壤重金属进行科学地分类，从而准确地对污染土壤和蔬菜进行评价，其结果可以验证因子分析的结论。

3结果与讨论

3.1兰州市蔬菜基地不同深度土壤中重金属含量的差

异性分析兰州市城关区蔬菜基地土壤中Pb含量无显著差异，Zn和Cr含量无显著性差异，Cu含量表现出一般显著性差异，As含量表现出显著性差异，Pb、Cu和As在0～20 cm深度的含量显著高于20～40 cm深度的含量。

兰州市七里河区蔬菜基地土壤中Pb、Zn和Cu含量表现出显著差异，Cr和As含量表现出极显著性差异，Pb和As在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和Cr在0～20 cm的含量显著低于20～40 cm的含量。

兰州市安宁区蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量表现出一般显著差异，Zn和As含量表现出显著性差异，Cu含量表现出极显著性差异，Pb和Cr在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和As在0～20cm的含量显著低于20～40cm的含量。

兰州市西固区蔬菜基地土壤中Pb含量表现出一般显著差异，Zn、Cu、Cr和As含量无显著差异，Pb在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量。

兰州市红古区蔬菜基地土壤中Pb和Zn含量无显著差异，Cu含量表现出一般显著性差异，Cr含量表现出显著性差异，As含量表现出显著性差异，Cu、Cr和As在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Pb和Zn的含量无显著差异。

兰州市榆中县蔬菜基地土壤中Pb和As含量表现出显著差异，Zn含量表现出一般显著性差异，Cu含量无显著差异，Cr含量表现出极显著性差异，Pb和Cr在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Zn和As在0～20 cm的含量显著低于20～40 cm的含量。

兰州市永登县蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量无显著差异，Zn和Cu含量无显著性差异，As含量表现出一般显著性差异，Zn、Cr和As在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Pb和Cu的含量无显著差异。

兰州市皋兰县蔬菜基地土壤中Pb和Cu含量无显著差异，Zn含量表现出一般显著性差异，Cr和As含量表现出极显著性差异，Zn和As在0～20 cm的含量显著高于20～40 cm的含量，Cr在0～20 cm的含量显著低于20～40 cm的含量，Pb和Cu在土壤不同深度间的含量无显著差异（表1）。

3.2兰州市不同区域蔬菜基地土壤中重金属含量的

差异性分析在0～20 cm土层土壤中，Pb的含量在不同区域表现出极显著差异（F8，64=74.99，p

Pb、Zn、Cu、Cr、As的含量在20～40 cm土层土壤中，Pb的含量在不同区域表现出极显著差异（F8，64=34.85，p

3.3兰州市蔬菜基地土壤重金属的聚类分析

对所调查的兰州市五区三县的蔬菜基地土壤重金属含量进行聚类分析，可以将五区三县分为三大类，即城关区聚为一类，其土壤重金属含量高于其他各区县，七里河区聚为一类，其土壤重金属含量低于城关区而高于其他各区县，其他区县聚为一类，土壤重金属污染状况基本相同（图4）。

4结论

城关区Pb、Cu和As主要聚集在表层土壤；七里河区Pb和As主要聚集在表层土壤，Zn、Cu和Cr有下迁趋势；安宁区Pb和Cr主要聚集在表层土壤，Zn、Cu和As有下迁趋势；西固区Pb主要聚集在表层土壤；红古区Cu、Cr和As主要聚集在表层土壤；榆中县Pb和Cr主要聚集在表层土壤，Zn和As有下迁趋势；永登县Zn、Cr和As主要聚集在表层土壤；皋兰县Zn和As主要聚集在表层土壤，Cr有下迁趋势。

图4兰州市蔬菜基地土壤重金属含量的聚类分析 在0～20cm土层土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的区县分别是安宁区、七里河区、城关区、榆中县和城关区，在20～40 cm土层土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的区县分别是安宁区、七里河区、皋兰县和城关区。

通过对兰州市蔬菜基地土壤重金属进行聚类分析，可以将五区三县分为三大类，即城关区聚为一类，七里河区聚为一类，其余五区县聚为一类，反映了不同地区受重金属污染的相似组合，表明城关区和七里河区土壤受人类活动影响较大。

参考文献：

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篇10

重金属污染物因其很难被降解成为当今世界热切关注和迫切需要解决的问题[1]。蘑菇湖水库地处玛纳斯河西岸，位于石河子市以北约18公里处，属石河子总场范围，建成于1958年，是石河子垦区内最大的一座天然洼地型人工内陆平原水库。水库设计库容1.8亿立方米，有效库容1.4亿立方米，水库占地面积36平方千米，设计蓄水面积31.2平方千米，年调节水量为2.2亿立方米，水源主要为玛纳斯河水、泉水及机井水、沙湾河水、城市废水。灌溉垦区下野地6个团场和沙湾县三个乡土地，设计灌溉面积约40万亩，具有养殖、农灌和部分牲畜饮用三大功能，起着冬蓄夏灌的调节作用，在垦区农业生产中发挥着重要作用。因此石河子市对蘑菇湖水库的相关研究一直是一个热点。在生态环境方面，现有的研究主要集中在水体沉积物和消落带土壤，对水体研究也多为常规性的水质评价，缺乏对水体中多种重金属复合污染的相关研究[2]。本次研究关注蘑菇湖水库的进水区下层，对多种重金属在水中的分布特征及水受重金属污染分析评估，以期为蘑菇湖水质监测、评价和控制提供基础的科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与指标测定

2013年4月，在蘑菇湖水库进水区、出水区设立了2个采样断面，分别为水体上层和下层，在湖心区、浅水区和岸边区分别设立了采样点。收集到的水样经0.45um滤膜过滤后，去除杂质，用5ml水样，加入硝酸酸化使pH

1.2 评价方法

文章采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法[3]评价蘑菇湖进水区水体重金属污染程度。

单因子污染指数法计算公式为：

（1）

式（1）中Pi为重金属i的污染指数，Ci为重金属i的实测值，Si为污染物i的标准值（一般取二类标准，单位为g/L）。单因子指数法环境质量评价分级见表1。

内梅罗综合指数法计算公式为。

式（2）中P为综合污染指数，Pi为单因子指数，Pimax为区域内所有单因子指数的最大值。内梅罗指数法环境质量评价分级见表2。

2 结果与分析

2.1 水库不同区域水体重金属含量特征

蘑菇湖水库分为进水区、出水区、湖心区、浅水区和岸边区五个区域，各重金属元素在不同区域的浓度见表3。不同区域水体中重金属含量情况是：Pb为0.49ug/L（出水区上层）、0.52ug/L（出水区下层）、0.56ug/L（湖心区上层）、0.60ug/L（湖心区下层）、0.65ug/L（进水区上层）、0.75ug/L（进水区下层）、0.66ug/L（岸边区）、0.63ug/L（浅水区）；Cd为0.03ug/L（出水区上层）、0.03ug/L（出水区下层）、0.03ug/L（湖心区上层）、0.03ug/L（湖心区下层）、0.037ug/L（进水区上层）、0.043ug/L（进水区下层）、0.04ug/L（岸边区）、0.03ug/L（浅水区）；Cu为0.35ug/L（出水区上层）、0.42ug/L（出水区下层）、0.39ug/L（湖心区上层）、0.43ug/L（湖心区下层）、0.45ug/L（进水区上层）、0.55ug/L（进水区下层）、0.46ug/L（岸边区）、0.45ug/L（浅水区）；Zn为7.00ug/L（出水区上层）、7.00ug/L（出水区下层）、6.80ug/L（湖心区上层）、7.40ug/L（湖心区下层）、7.80ug/L（进水区上层）、9.00ug/L（进水区下层）、7.50ug/L（岸边区）、7.50ug/L（浅水区）。可以看出，各重金属含量因元素种类而有所不同，浓度大小依次为Zn>Pb>Cu>Cd，各重金属元素浓度相差大致在12.5%-27.1%之间。而根据国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）来评判，Pb在单位水体中最为接近检测限值，而Cd为单位水体中浓度最低。

与国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）相比，四种元素中Pb的含量已接近了国家Ⅳ级水质标准的检测限，但离检出限还有很大差距，而另外三种重金属元素含量均在Ⅳ级标准以内。在蘑菇湖水库，经研究发现Pb、Cd、Cu、Zn等多种重金属浓度伴随着丰水期和枯水期而浓度也有所差异。因此，必须加强水库区支流水质的监测工作，为区域生产和生活提供水资源保证。

2.2 水体重金属污染程度评价

单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对蘑菇湖水库不同区域水体重金属污染情况评价结果见表4。采用单因子污染指数法对8个采样点的4种重金属评价分析发现，蘑菇湖各区域的水体只有进水区下层的Pb浓度相对接近检测限，但离检出限差距很大，而其他区域重金属元素浓度均在检测限内，可以得出进水区下层水体为警戒限级的尚清洁等级，而其他区域的水体为安全的清洁等级。而内梅罗综合指数法评价结果表明所有区域水体都为无污染等级。两种评价方法均表明，采样点位的水体均未受到污染，只是其中Pb浓度相对较高，应给予一定的关注。

2.3 磨菇湖水体重金属含量变化原因及管理对策

2.3.1 水体重金属含量变化原因

磨菇湖水体重金属的主要来源是工业废水。随着经济的快速增长和工业化进程加快，我市工业废水含有不同浓度的Pb、Cd、Cu、Zn等重金属有毒有害物质，而这些污水最终排放进入蘑菇湖水库。虽然这些工业废水经过处理，但是经过多年的污染累积，已经使蘑菇湖水库的重金属含量相较之前增长了很多倍。其中，Pb的含量增长在众多重金属里面最为明显，应特别注意。

2.3.2 水体重金属管理对策

水体重金属污染有很多需要解决的难题，但由于时间、人力、物力的实际情况和限制，现在提出以下对策：一是对各工业企业内部的各生产车间、流水线等实行定额供水。二是尽量增加蘑菇湖水库的蓄水量，增大上游玛河向蘑菇湖的输送量，尽可能稀释水库的水体。三是对水库有可能存在的污染源、目前的污染现状等，进行全面的调查，在调查研究基础上，写出综合评价报告，为治理工作提供依据。四是通过对经济效益和排污处理效果二者的综合考量，提出对蘑菇湖水库进行区域型综合治理和分散治理。五是积极采取措施，如环境管理、企业管理、工业技术改革等办法来监督和协助各个工业企业减少工业废水中重金属的排放量和排放浓度。

3 结束语

蘑菇湖水库进水区水体下层的Pb、Cd、Cu、Zn四种重金属含量明显高于其他区域，其所有元素含量均在国家Ⅳ级水质标准范围内。通过本次研究，得出研究水域重金属在不同区域的变化趋势。污染指数评价结果表明研究水域未受到这四种重金属污染，仅重金属Pb浓度接近于检测限，望引起有关部门的注意。因此，可以放心使用水库进行农业灌溉和大力发展养殖业。

参考文献

[1]Shanker A K，Gervantes C， Lozaavera H， etal.Chromium toxicity in plants[J].Environment International，2005，31：739-753.