北洛河同州湖濕地生態環境重金屬污染風險分析

李吉鋒

(渭南師范學院 化學與材料學院，陜西省多河流濕地生態環境重點實驗室,陜西 渭南 714099 )

北洛河，古代稱為洛水或北洛水，自大荔縣經渭河匯入黃河，總長度為680.3 km，是陜西省最長的河流，在黃河、渭河和洛河交匯口匯入渭河，流域總面積達到26 905 km2。大荔同州湖位于洛河大荔城區段，規劃占地4 km2，為國家4A級景區景區以同州湖為核心，湖核心區占地約133.33 hm2。筆者采集洛河同州湖濕地代表性生物樣品蘆葦、香蒲、蓮蓬、蓮藕、田螺和白條魚，采用原子吸收法測定了樣品中鉛、鎘、鉻、銅、鋅和錳含量并對各種重金屬的生態危害進行分析。

1 樣品的采集和分析

1.1 樣品的采集和制備

在湖區采集蘆葦(地上)、香蒲(地上)、蓮蓬、蓮藕、田螺和白條魚樣品(每類樣品同一地點均采集3份以上)，采集后的樣品用聚乙烯塑料袋密封。樣品在實驗室自然晾干后烘干后粉碎、混勻，準確稱取1.00 g樣品用硝酸-高氯酸混合消解[1～3]，定容于50 mL容量瓶中。消解樣品同時做空白1份。

1.2 測定

1.2.1 儀器及測定條件 WFX-120型原子吸收光譜儀(北京北分瑞利)，鉛、鎘、鉻、銅、鋅和錳的空心陰極燈。儀器測定條件見表1。

表1 原子吸收測定條件

1.2.2 試劑 AR級鉛、鎘、鉻、銅、鋅和錳的試劑(配制儲備液和標準溶液)。AR級鹽酸、硝酸、高氯酸，石英亞釜二次蒸餾水。

1.2.3 樣品測定 用AAS法分別測定混酸消解后的試樣溶液中的鉛、鎘、鉻、銅、鋅和錳的吸光度，用回歸方程計算試樣溶液中各元素含量。

2 同州湖濕地各重金屬污染情況分析

2.1 重金屬測定結果

重金屬含量見表2。

表2 同州湖濕地樣品中各重金屬測定結果 (mg·kg-1)

2.2 同州湖濕地重金屬污染評價

生物污染現狀采用生物質量指數法(綜合評價污染法)[4]，以生物正常范圍值的上限值作為評價標準，各種元素測定結果作為評價參數，用質量分指數Pi和總質量指數P表征：

質量分指數Pi Pi=Ci/Si

總質量指數P P=1/n Pi

式中Ci為元素含量實測值；Si為正常生物中元素含量評價標準。植物中正常重金屬含量鉛：0.1～41.7 mg·kg-1，鎘：0.2～0.8 mg·kg-1，鉻：0.2～8.4 mg·kg-1，銅：0.4～45.8 mg·kg-1，錳：1～700 mg·kg-1，鋅：1～160 mg·kg-1。國家食品中污染物限量標準(GB2762-2012)沒有規定動物樣品中銅、鋅和錳的限量，貝類和魚類中鉛、鉻和鎘有限量標準[5]，筆者只對田螺和白條魚中鉛、鉻和鎘污染進行評價。

根據P值范圍，把植物污染分為清潔、輕污染、中污染、重污染四個等級．具體見表3，同州湖植物質量指數見表4。

表3 生物質量指數等級及評價

表4 同州湖植物質量分數

表5 同州湖田螺和白條魚質量分數

從表4質量分數發現，所采集植物樣品均處于鉛輕污染水平；蘆葦處于鎘中污染水平，香蒲、蓮蓬、蓮藕處于鎘重污染水平；所采集植物樣品均處于鉻重污染水平；所采集植物樣品其它重污染金屬處于清潔水平。從總質量分數分析，蘆葦處于各種重金屬輕污染水平，其它三種植物處于各種重金屬重污染水平。

從植物樣品受污染分析，鉻和鎘造成的污染明顯。

從表5質量分指數Pi結果分析，田螺和白條魚處于鉛中污染；田螺處于鎘重污染，白條魚處于鎘輕污染；田螺處于鉻重污染，白條魚處于鉻中污染；二者均處于銅、錳和鋅清潔水平。從總質量分數分析，白條魚處于各種重金屬輕污染，田螺處于各種重金屬中污染，主要貢獻來自于鎘和鉻。

3 結論

從以上分析可以發現，北洛河同州湖區域蘆葦、香蒲、蓮蓬、蓮藕、田螺和白條魚已經受到鉛、鉻和鎘污染，且鉻和鎘污染明顯。鉻是生物體必須的，但是吸收過多會響影生物生長發育。鉛、鎘是對生物體有害元素。受污染的生態環境中的重金屬會通過食物鏈逐級累積進入人體，影響人體健康。鉻容易通過皮膚、粘膜、消化道被吸收，導致皮膚潰爛，甚至嚴重者患上皮膚癌?？稍诟?、腎、肺積聚。鎘可在生物體中積累引起中毒，急性中毒可導致死亡，慢性中毒會損傷腎臟、骨胳，嚴重者造成骨質軟化、癱瘓。鉛的神經毒性較大且難以排出。它會傷害人的腦細胞，造成智力低下、老年癡呆、腦死亡等。因而，北洛河同州湖區域重金屬污染應該受到重視，及時采取治理措施。