江西省典型礦區農村飲用水源地重金屬污染分析

摘要：在江西省典型礦區選取２個涉重企業作為污染源，在其附近布點采樣，分析地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征，以期為農村飲用水源地的劃分和保護提供科學依據。結果表明，污染源Ａ附近飲用水源水質保護較好，未受重金屬污染；污染源Ｂ附近飲用水地表水源已受到鎘和鉛的污染，地下水源已輕微受到鉛的污染；對于調查區域來講，在枯水期要特別注意水源地鋅和鉛的污染，而在豐水期要特別注意鉻和鎘的污染；水源地附近土壤中鋅和鉛在枯水期更易于檢出，特別是鋅，豐水期時未檢出，而枯水期的檢出量都在１００ ｍｇ／ｋｇ以上；除個別點外，銅在枯水期的檢出量也較高；不同時期不同地點鉻的檢出量變化較大。

關鍵詞：農村；飲用水源地；重金屬；污染特征；江西省

中圖分類號：Ｘ５０２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）16－3597-04

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏn Ｈｅａｖｙ Ｍｅｔａｌ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｔ Ｄｒｉｎｋｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ Ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ ｉｎ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ

ＷＡＮＧ Ｔａｏ１，ＬＩＵ Ｚｕ－ｇｅｎ１，ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ－ｗｅｎ１，ＸＵ Ｑｉｕ－ｊｉｎ２，ＰＥＮＧ Ｋｕｎ－ｇｕｏ１

（１． Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００２９， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｗｏ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ａｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ where ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｔ ａｎｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ／ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ， ａｎｄ ｉｔ would ｐｒｏｖｉｄｅd ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｉｎ ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ waｓ ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ｗｅｌｌ ｎｅａｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ Ａ ａｎｄ ｎｏｔ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ； ｎｅａｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ Ｂ， ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｈａd ｂｅｅｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ Ｃｄ ａｎｄ Ｐｂ， ｗｈｉｌｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ waｓ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ Ｐｂ； ａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ of Ｚｎ ａｎｄ Ｐｂ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ ｎｅｅｄed ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ， ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ of Ｃｒ ａｎｄ Ｃｄ ｎｅｅｄed ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ； Ｚｎ ａｎｄ Ｐｂ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌｓ ｎｅａｒ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅｓ ｃould ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｅａｓｉｌｙ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ Ｚｎ， ｗｈｉｃｈ couldn’t ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎｓ， ｂｕｔ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ were ｏｖｅｒ １００ ｍｇ／ｋｇ； ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｕ ｉｎ ｓｏｉｌｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎｓ； ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｒ ｉｎ the ｓｏｉｌ ｏｆ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎｓ， ｗｈｉｌｅ ｔｈａｔ ｉｎ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ； ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ； ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； Jiangxi province

重金屬作為環境中的一類持久性污染物，進入環境后不能通過微生物降解等作用去除，而是在多種介質中以復雜的形態存在并累積。環境中的重金屬可通過多種途徑進入人體［１－３］，并在體內累積，對人體的健康產生影響［４－６］。飲水是重金屬進入人體的主要途徑之一，飲用水及水源地重金屬污染受到了研究者的廣泛關注［７－９］。

江西省礦產資源豐富，礦產開采及礦產品加工已有上百年的歷史，在帶動經濟迅速發展的同時，也給周邊環境帶來了重金屬污染。有學者對江西省典型礦區土壤、河流及底泥中重金屬的污染特征做了調查［１０－１２］，還有學者對農村地區不同類型飲用水水質進行了分析［１３］，但對飲用水源地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征尚缺乏系統調查，特別是有關廣大農村飲用水水源地重金屬污染特征調查分析方面的報道更為鮮見。本文對江西省典型礦區農村飲用水源地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征進行調查分析，以期為農村飲用水水源地的劃分與保護提供科學依據。

１ 材料與方法

１．１ 污染源選取與采樣布點

在江西省典型礦區選取兩個涉重企業Ａ和Ｂ作為污染源，其中污染源Ａ排放的廢水經一條小溪（圖１中未顯示）匯入河流ＬＡＨ，污染源Ｂ排放廢水的受納水體為ＳＱＨ。采樣布點以污染源為中心，在距污染源不同距離的范圍內選取有代表性的鄉（鎮）進行布點采樣（圖１），采樣在同一年度的枯水期（２月）和豐水期（７月）各采集１次。

１．２ 樣品采集

１．２．１ 水樣 對以地下水為飲用水源的農村，選取有代表性的水源采集地下水樣；對于以自來水為飲用水的鄉（鎮），在自來水取水口采集水樣，水樣采集后立即滴加ＨＮＯ３保護，帶回實驗室分析。

１．２．２ 土壤樣 土壤樣品采集的布點方式同水樣，布點位置為水源地附近農田。土壤樣品采集耕層土壤（０～２０ ｃｍ），樣品采集后立即裝入密封袋中帶回實驗室處理。

１．３ 方法

１．３．１ 水樣處理方法 采回的水樣如不能及時分析，放冰箱中４ ℃冷藏，分析前，水樣經０．４５ μｍ微孔濾膜過濾后直接測定。

１．３．２ 土壤樣處理方法 采回的土壤樣品室溫下自然風干，揀出其中的石塊及植物根系，磨碎后過２０目篩備用，分析前，采用四分法縮分至分析用量，并在瑪瑙研缽中研磨，過２００目篩，稱取０．３００ ０ ± ０．０００ ２ ｇ至聚四氟乙烯坩堝中，采用ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４－ＨＦ消解后測定。

１．４ 樣品分析

水樣的測定參照《水和廢水監測分析方法（第四版）》［１４］，土壤樣的測定參照《土壤農業化學分析方法》［１５］。樣品的分析指標為Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｄ和Ｐｂ，用原子吸收分光光度計（Ａｎａｌｙｔｉｋ Ｊｅｎａ ＺＥＥｎｉｔ ７００Ｐ）測定。

２ 結果與分析

２．１ 水樣中重金屬污染特征分析

研究區飲用水源地表水及地下水中重金屬含量如表１和表２所示，由表１可知，在污染源Ａ附近，ＬＡＨ在豐水期有Ｃｒ檢出，ＺＪＦ在枯水期有Ｚｎ檢出、在豐水期有Ｃｒ檢出，其余樣點均未有重金屬檢出；在污染源Ｂ附近，ＳＱＨ在枯水期和豐水期均有Ｚｎ檢出，且枯水期的檢出量要高于豐水期，ＱＳＫ在豐水期有Ｃｄ檢出，而Ｐｂ在枯水期和豐水期均有檢出，且枯水期的含量要遠高于豐水期的含量，ＬＳ在豐水期有Ｃｒ檢出，在枯水期有Ｐｂ檢出，其余樣點均未有重金屬檢出。

由表２可見，在污染源Ａ附近，ＺＪＦ的枯水期和豐水期均有Ｚｎ檢出，且枯水期的含量要高于豐水期，在豐水期有Ｃｒ檢出，ＸＪＦ在豐水期有Ｃｒ檢出，其余樣點未有重金屬檢出；在污染源Ｂ附近，ＬＳ在豐水期有Ｃｄ檢出，在枯水期有Ｐｂ檢出，其余樣點未有重金屬檢出。

從檢出量來看，污染源Ａ附近地表水和地下水水質保護較好，未受到重金屬的污染；地表水中污染源Ｂ附近ＱＳＫ在豐水期Ｃｄ的檢出量超過了《地表水環境質量標準（ＧＢ ３８３８－２００２）》中集中式生活飲用水地表水源地二級保護區的水質（ＩＩＩ類）標準限值，而Ｐｂ無論在豐水期還是枯水期，其含量都超過了集中式生活飲用水地表水源地二級保護區的水質（ＩＩＩ類）標準限值，這表明ＱＳＫ飲用水地表水源地已受到重金屬Ｃｄ和Ｐｂ的污染；地下水中，污染源Ｂ附近ＬＳ點在枯水期Ｐｂ的檢出量略超《地下水質量標準（ＧＢ １４８４８－９３）》中集中式生活飲用水水源水質（ＩＩＩ類）標準限值，這表明該地的飲用水源已輕微受到重金屬Ｐｂ的污染。因《地表水環境質量標準（ＧＢ ３８３８－２００２）》和《地下水質量標準（ＧＢ １４８４８－９３）》中未對總Ｃｒ的含量作出規定，故本研究未評價飲用水源地總Ｃｒ的污染狀況。

從檢出規律來看，Ｚｎ和Ｐｂ在枯水期的檢出量要高于豐水期，而Ｃｒ和Ｃｄ更易在豐水期檢出，因此，對于調查區域來講，在枯水期要特別注意飲用水中Ｚｎ和Ｐｂ的污染，而在豐水期要特別注意Ｃｒ和Ｃｄ的污染。

２．２ 水源地附近土壤中重金屬污染特征分析

調查區水源地附近土壤中重金屬的含量如表３所示，由表可見，污染源Ａ附近ＺＪＦ在枯水期時土壤中Ｃｕ含量超標嚴重，是《土壤環境質量標準（ＧＢ １５６１８－１９９５）中ＩＩ類標準（農田）限值的５倍，在枯水期土壤中Ｃｕ含量也略有超標，此外，ＸＪＦ土壤中Ｃｕ含量也有超標，這表明污染源Ａ附近ＺＪＦ和ＸＪＦ的土壤已受到不同程度的Ｃｕ污染，這與該地長期銅礦開采和加工有關；污染源Ｂ附近樣點土壤的環境質量相對較好，未受到重金屬的污染。

從檢出量來看，Ｚｎ和Ｐｂ在枯水期更易于檢出，特別是Ｚｎ，豐水期時未檢出，而枯水期的檢出量都在１００ ｍｇ／ｋｇ以上，這與水樣中Ｚｎ的檢出規律一致；除個別點外，Ｃｕ檢出量也是在枯水期高些；Ｃｒ檢出量在有些點枯水期高，而在有些點則豐水期高；Ｎｉ和Ｃｄ在供試土壤中均未檢出。

３ 小結與討論

３．１ 水源地劃分與保護

根據研究結果，污染源Ａ附近的飲用水源地保護較好，應進一步結合實地調查，劃分出一定范圍的保護區，加強對水源地的保護；污染源Ｂ附近的飲用水源地已受到不同程度的重金屬污染，建議更換飲用水源地，或進一步強化飲用水的預處理，經處理達標后方可作為飲用水，同時應加強對水源地周邊環境的整治，切斷污染源，重新劃定保護區。

３．２ 水源地附近土壤保護

污染源Ａ附近受重金屬污染的土壤，建議改種對重金屬有一定富集能力的觀賞植物，待土壤中重金屬含量降低符合標準后再改種可食農作物；污染源Ｂ附近土壤未受重金屬污染，應劃分保護區加強對農業用地的保護。

３．３ 水源地環境監管

加強對調查飲用水源地的環境監管，強化相關企業的環境污染防治責任，實現污染物的達標排放，并進一步加大資金投入，對水源地進行環境整治，加強對水源地的水質監測，及時掌握水質動態變化，同時應改進該水源地的供水工程設計，以確保當地居民的飲水安全。

參考文獻：

［１］ ＬＡＮＰＨＥＡＲ Ｂ Ｐ， ＲＯＧＨＭＡＮＮ Ｋ Ｊ． Ｐａｔｈｗａｙｓ ｏｆ ｌｅａｄ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｃｈｉｌｄｒｅｎ［Ｊ］． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９７，７４（１）：６７－７３．

［２］ ＺＡＨＩＲ Ｆ， ＲＩＺＷＩ Ｓ Ｊ， ＨＡＱ Ｓ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｌｏｗ ｄｏｓｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｔｏｘｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ［Ｊ］． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，２００５，２０（２）：３５１－３６０．

［３］ ＤＡＶＩＳ Ｓ， ＷＡＬＬＥＲ Ｐ，ＢＵＳＣＨＢＯＭ Ｒ，ｅｔ ａｌ． Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｉｎｇｅｓｔｉｏｎ ｉｎ ｎｏｒｍａｌ ｃｈｉｌｄｒｅｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｇｅｓ ｏｆ ２ ａｎｄ ７ ｙｅａｒｓ： ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｅｓ ｕｓｉｎｇ ａｌｕｍｉｎｕｍ， ｓｉｌｉｃｏｎ， ａｎｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｓ ｓｏｉｌ ｔｒａｃｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ［Ｊ］． Ａｒｃｈ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｈｅａｌｔｈ，１９９０，４５（２）：１１２－１２２．

［４］ ＡＬＦＲＥＤ Ａ，ＤＵＫＥＲＸＥ Ｊ Ｍ， ＣＡＲＲＡＮＺＡ Ｍ Ｈ． Ａｒｓｅｎｉｃ ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｈｅａｌｔｈ［Ｊ］． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００５，３１（５）：６３１－６４１．

［５］ 任 仁，黃 俊.哪些物質屬于內分泌干擾物（ＥＤＣｓ） ［Ｊ］．安全與環境工程，２００４，１１（３）：７－１０．

［６］ 韋友歡，黃秋嬋．鉛對人體健康的危害效應及其防治途徑［Ｊ］．微量元素與健康研究，２００８，２５（４）：６２－６４．

［７］ 張春燕，朱桂芬，王學鋒．河南省新鄉市自來水自備水源地重金屬含量特征研究［Ｊ］．安徽農業科學，２００７，３５（５）：１４２９－１４３０．

［８］ 王鐵軍，查學芳，熊威娜，等．貴州遵義高坪水源地巖溶地下水重金屬污染健康風險初步評價［Ｊ］．環境科學研究，２００８，２１（１）：４６－５０．

［９］ 孫 超，陳振樓，張 翠，等．上海市主要飲用水源地水重金屬健康風險初步評價［Ｊ］．環境科學研究，２００９，２２（１）：６０－６５．

［１０］ 龍安華，劉建軍，倪才英，等．貴溪冶煉廠周邊農田土壤重金屬污染特性及評價［Ｊ］．土壤通報，２００６，３７（６）：１２１２－１２１７．

［１１］ 陳翠華，倪師軍，何彬彬，等．江西德興礦集區水系沉積物重金屬污染的時空對比［Ｊ］．地球學報，２００８，２９（５）：６３９－６４６．

［１２］ 孫 華，孫 波，張桃林．江西省貴溪冶煉廠周圍蔬菜地重金屬污染狀況評價研究［Ｊ］． 農業環境科學學報，２００３，２２（１）：７０－７２．

［１３］ 譚志強，金衛斌，艾天成．湖北省荊州市農村不同類型飲水水質分析［Ｊ］．湖北農業科學， ２０１１，５０（６）：１１４２－１１４５．

［１４］ 國家環境保護總局編委會．水和廢水監測分析方法［Ｍ］． 第四版．北京：中國環境科學出版社，２００２．

［１５］ 魯如坤．土壤農業化學分析方法［Ｍ］．北京：中國農業科技出版社，２０００．