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[摘要] 2010年8月20日至30日期间，采集汉江流域（陕西省汉中市和安康市，湖北省襄樊市和武汉市）表层的水体样品，并测定水体样品的pH值、电导率、总硬度、化学需氧量(CODMn)、硝酸盐氮（NO3-- N）和总汞含量（T-Hg），旨在分析和评价汉江流域表层水体的水质情况。结果表明：(1) 采样期间采样点pH值的变化范围为7.65-8.13（7.90 ± 0.12），电导率的变化范围为15.70-23.73（20.5±0.46）μs/cm，总硬度值的变化范围为1.4-15.7（8.96±3.04）德国度，CODMn含量的变化范围为22.42- 472.1 (121.89± 131.11 )mg/L，NO3-- N含量的变化范围为0-25.24（4.10±5.73）mg/L，T-Hg含量变化范围为0 - 0.19（0.10±0.01）μg/L。（2）总体来说，汉江表层水体水质正常，符合GB3838-2002地表水环境质量标准项目标准限值。
[关键词] 汉江流域 水质 总汞含量 分析 评价
0.引言
漢江发源于秦岭南麓，流域跨陕西、四川、河南、湖北4省，全长1570余千米，是长江中游的最大支流。汉江水资源丰富，是陕西、湖北等省重要的饮用水源和工农业用水水源。汉江上中游—汉中、安康水源段为南水北调中线工程的重要水源地和保护区，是南水北调中线工程的重要水源涵养区，该区域生态环境的优劣，直接关系到人民安居乐业和社会经济发展等重大问题，因此探讨汉江水环境对附近区域的发展的具有现实意义[1]。
近年来，随着汉江干流和支流两岸城镇经济的发展，大量的生活污水、农业废水和工业废水等的排放，致使汉江的水质逐渐下降。特别在20世纪90年代发生的三次严重水华现象[2]，影响较为严重。随着生活质量的提高，人们越来越关注其自身的生活环境。当下汉江水质问题已经引起了沿线各地的关注，针对汉江水质的调查较多，但都局限在较小范围的流域内 [3,4]。因此, 对汉江整体流域表层水体水质的多项环境指标的分析及周围环境对其影响的评价具有重要意义[5]。本课题组通过对汉江流域表层水体的pH值、电导率、总硬度、化学需氧量（CODMn）、硝酸盐氮（NO3-—N）和总汞含量（T-Hg）等的分析，旨在调查汉江全线流域水质状况，为汉江流域生态环境保护提供一定的依据。
1.材料与方法
1.1研究区域概述
汉江发源于陕西省汉中市宁强县冢山，而后向东南穿越秦巴山地的陕西省汉中、安康等市，进入西后北过十堰流入亚洲第一大人工淡水湖丹江水库，出水库后继续向东南流，过襄樊、荆门等市，在武汉市汇入长江。本研究根据汉江流域地理环境特征，我们将采样点分别布设在农村、城市、工业区等不同功能区域，共设置了19个表层水采样点（如图1所示，采样点周围环境状况如表1所示）。采样时间集中在8月间进行。
1.2 水样采集和准备
2010年8月20日至30日期间，采集水面下20-50cm处不同地点的表层水样，混合，得到该地点代表性的水样。取样时, 采样瓶瓶口面对河水流动的方向, 保证不扰动水流与底部沉积物, 以避免受到污染。用盐酸调节pH 值至3.0 左右，放入硼硅玻璃瓶中，冰箱内低温( 4℃) 保存待测。
1.3 水样分析
参照环境监测标准分析方法进行检验。电导率测定所用仪器为DDS-11A数显电导率仪（上海雷磁创益仪器仪表有限公司)。总硬度采用配位滴定法（EDTA滴定法）测定，所用试剂均来自西安化学试剂厂。化学需氧量采用高锰酸钾法进行测定。NO3-- N采用紫外分光光度法进行测定，所用仪器为UV-2450紫外分光光度仪（日本岛津）。T-Hg采用冷原子荧光光谱法（CVAFS）所用仪器为杭州大成光电仪器有限公司生产的测汞仪。
在样品测试分析过程中，采用方法空白、平行试验来控制分析的质量；总汞测定使用汞标准溶液（GBW08006），并测定了陕西黄土标准土壤样品（GBW07048（GSS-8)，参考值为17±3ng/g），本方法的测定值为16.14±1.5 ng/g（n=9）。
2.结果与讨论
2.1 汉江表层水体的pH值、电导率、总硬度和CODMn的分布
图1 采样地点示意图
各采样点水样的pH、电导率、水硬度和CODMn的测定结果如表2所示。其中pH值为7.65-8.13（7.90±0.12），这一变化规律源于汉水中的阳离子以钙离子为主，阴离子以碳酸氢根为主，因而呈微碱性，属低矿化度软水。相应地，指示污染的参考指标—电导率值亦有所变化，汉江水体的电导率值的差异较小，电导率值为15.70-23.73（20.5±0.46）μs/cm。符合我国饮用水标准（电导率在5-1500 μs/cm之间）[6]。我国河流水的硬度变化较大，东南沿海地区的河流为极软水，河水硬度最低；西北地区河水较硬；东北地区由北往南，河水的硬度渐增。而采样点的总硬度分布在1.4-15.7（8.96±3.04）德国度之间。水总硬度在7-9德国度之间，属于软水；部分区域硬度为14-16德国度之间，变化较大，属于中等硬水区，可能与采样的地点的地质环境相关。其中以陕西省汉中市大河坎镇采样点总硬度最低为1.43德国度，属软水区。陕西省安康市周家沟地区附近总硬度达到17.4德国度，属中等硬水区，基本符合我国内陆水的分布趋势。CODMn反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此CODMn也作为有机物相对含量的指标之一。从表2可以看出，CODMn含量的变化范围为22.42- 472.1 (121.89± 131.11 )mg/L。个别采样点水体的CODMn值相对较高，包括陕西省汉中市的黄沙镇、大河坎镇、安康旬阳县、湖北省襄樊市老河口、太平店镇、武汉市的知音桥、月湖桥，这可能与采样地点周围的生产污水排放及当地人口居住密集带来的生活污水排放有关。除去上述点外, 其他采样点水体中CODMn值差异不明显，符合GB3838-2002地表水环境质量标准COD项目标准限值。
2.2汉江表层水体NO3--N的含量的分布
汉江表层水体NO3--N含量分布如图2所示。从图2可以看出，NO3-- N含量的变化范围为0-25.24（4.10±5.73）mg/L，各采样点水体的NO3--N含量差异很大。NO3--N的最高含量出现在陕西省汉中市黄沙镇达到25.2 mg/L，可能与采样点处于工厂附近有关。其余采样点水体NO3--N含量都小于10 mg/L，符合GB3838- 2002集中式生活饮用水地表水源补充项目标准限值。
图2不同采样点硝酸盐氮含量分布图
2.3汉江表层水体T-Hg的分布
图3为不同采样点总汞含量分布图。各采样点T-Hg含量的变化范围为0-0.19 μg/L（0.10±0.01μg/L）。根据地表水环境质量标准（GB3838- 2002），仅汞而言，各采样点均达到Ⅳ类水质标准(河水中汞含量≤1 μg/ L)。其中旬阳县采样点的总汞含量为0.16 μg/L，远低于09年报道的旬阳汞矿区域河流的总汞含量（0.12 -21μg/L）[7]。
图3不同采样点总汞含量分布图
通过与国内外代表性河流T-Hg含量(如表3所示)相比较，汉江流域水体的T-Hg含量居中等水平，与松花江含量相当。T-Hg含量明显低于国内外受污染的河流，如中国的黄浦江， 西安区域的河流，高于中国未受污染的雅鲁藏布江雅鲁藏布江，加拿大St. Lawrence River。
表3 汉江流域河流表层水体中总汞浓度与其他河流的比较
河流 T-Hg（mg/L） 参考文献
European Union Criterion 1.00 2003[8]
St.LawrenceRiver,
Quebec, Canada 0.0024-0.0034 2006[9]
黄浦江 0.31 2007[10]
雅鲁藏布江 0.0028-0.0011 2007[11]
松花江 0.021-0.173 2006[12]
西安区域的河流 0.0039-0.993 2008[13]
汉江 0-0.19 本工作
3.结论
本文进行了汉江表层水体部分水质指标的分析，结果表明，汉江表层水体水质正常，符合GB3838-2002地表水环境质量标准项目标准限值。个别采样点水质指标较大，这可能与采样地点周围的生产污水排放及当地人口居住密集带来的生活污水排放有关。为了进一步优化汉江水质，必须对污水，垃圾等进行合理的处理，科学的治理汉江。
参考文献：
[1]曾群. 汉江中下游水环境变化及原因分析. 资源环境与发展，2008, 1, 9-13.
[2]窦明, 谢平, 夏军, 等. 汉江水华问题研究. 水科学进展, 2002, 9 (5), 557-561.
[3]翁立达. 南水北调中线工程水源地的水质保护. 人民长江, 2005, 36(12), 24-26.
[4]孟春红, 赵冰. 汉江水质污染分析与治理措施. 人民长江, 2007, 38(1), 86- 88.
[5]陈静生, 周家义. 中国水环境重金属研究. 北京: 中国环境科学出版社, 1992: 586.
[6]苏秋克, 蒋敬业, 姜益善, 等. 武汉城市湖泊环境地球化学研究—以东湖为. 安全与环境工程, 2003, 10 (3): 20-23.
[7] Zhang, L., Jin, Y., Lu, J., Zhang, C. Concentration, distribution and bioaccumulation of mercury in the Xunyang mercury mining area, Shaanxi Province, China Applied Geochemistry, 2009, 24, 950-956.
[8] Berzas Nevado, J.J., Garcia Bermejo, L.F., Rodriguez Martin-Doimeadios, R.C., Distribution of mercury in the aquatic environmentat Almade´n, Spain. Environmental Pollution, 2003, 122, 261-271.
[9] Garcia, E., Laroulandie, J., Saint-Simon, X.R., Amyot, M., Temporal and spatial distribution and production of dissolved gaseous mercury in the Bay St. Francois wetland, in the St. Lawrence River, Quebec, Canada. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, 70, 2665-2678.
[10]丁振华, 王文华, 刘彩娥, 等. 黄浦江水和沉积物中汞的分布和形态特征.环境科学, 2005, 26(5): 62- 66.
[11]郑伟, 康世昌, 冯新斌, 等. 雅鲁藏布江表层水中汞的形态与空间分布特征. 科学通报, 2010, 55, 2026-2032.
[12]李宏伟, 阎百兴, 徐治国, 等. 松花江水中总汞的时空分布研究. 环境科学学报, 2006, 26(5), 840- 845.
[13] Jin, Y., Wang, X., Lu, J., Zhang, C., Duan, Q. Effects of modern and ancient human activities on mercury in the environment in Xi’an area, Shannxi Province, P.R. China. Environmental Pollution, 2008, 153, 342-350.
基金项目：
陕西师范大学2010年暑期社会实践校级重点资助项目
此项目组成员：1.岳 杰2.曾龙浩3.王洪升
4.王世东5.刘 丹6.张 佼
7.梁传雯8.杨玉梅9.龙玉娟
作者简介：
岳杰（1985-），女，汉族，硕士研究生，主要从事环境样品的分析检测。
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[关键词] 汉江流域 水质 总汞含量 分析 评价
0.引言
漢江发源于秦岭南麓，流域跨陕西、四川、河南、湖北4省，全长1570余千米，是长江中游的最大支流。汉江水资源丰富，是陕西、湖北等省重要的饮用水源和工农业用水水源。汉江上中游—汉中、安康水源段为南水北调中线工程的重要水源地和保护区，是南水北调中线工程的重要水源涵养区，该区域生态环境的优劣，直接关系到人民安居乐业和社会经济发展等重大问题，因此探讨汉江水环境对附近区域的发展的具有现实意义[1]。
近年来，随着汉江干流和支流两岸城镇经济的发展，大量的生活污水、农业废水和工业废水等的排放，致使汉江的水质逐渐下降。特别在20世纪90年代发生的三次严重水华现象[2]，影响较为严重。随着生活质量的提高，人们越来越关注其自身的生活环境。当下汉江水质问题已经引起了沿线各地的关注，针对汉江水质的调查较多，但都局限在较小范围的流域内 [3,4]。因此, 对汉江整体流域表层水体水质的多项环境指标的分析及周围环境对其影响的评价具有重要意义[5]。本课题组通过对汉江流域表层水体的pH值、电导率、总硬度、化学需氧量（CODMn）、硝酸盐氮（NO3-—N）和总汞含量（T-Hg）等的分析，旨在调查汉江全线流域水质状况，为汉江流域生态环境保护提供一定的依据。
1.材料与方法
1.1研究区域概述
汉江发源于陕西省汉中市宁强县冢山，而后向东南穿越秦巴山地的陕西省汉中、安康等市，进入西后北过十堰流入亚洲第一大人工淡水湖丹江水库，出水库后继续向东南流，过襄樊、荆门等市，在武汉市汇入长江。本研究根据汉江流域地理环境特征，我们将采样点分别布设在农村、城市、工业区等不同功能区域，共设置了19个表层水采样点（如图1所示，采样点周围环境状况如表1所示）。采样时间集中在8月间进行。
1.2 水样采集和准备
2010年8月20日至30日期间，采集水面下20-50cm处不同地点的表层水样，混合，得到该地点代表性的水样。取样时, 采样瓶瓶口面对河水流动的方向, 保证不扰动水流与底部沉积物, 以避免受到污染。用盐酸调节pH 值至3.0 左右，放入硼硅玻璃瓶中，冰箱内低温( 4℃) 保存待测。
1.3 水样分析
参照环境监测标准分析方法进行检验。电导率测定所用仪器为DDS-11A数显电导率仪（上海雷磁创益仪器仪表有限公司)。总硬度采用配位滴定法（EDTA滴定法）测定，所用试剂均来自西安化学试剂厂。化学需氧量采用高锰酸钾法进行测定。NO3-- N采用紫外分光光度法进行测定，所用仪器为UV-2450紫外分光光度仪（日本岛津）。T-Hg采用冷原子荧光光谱法（CVAFS）所用仪器为杭州大成光电仪器有限公司生产的测汞仪。
在样品测试分析过程中，采用方法空白、平行试验来控制分析的质量；总汞测定使用汞标准溶液（GBW08006），并测定了陕西黄土标准土壤样品（GBW07048（GSS-8)，参考值为17±3ng/g），本方法的测定值为16.14±1.5 ng/g（n=9）。
2.结果与讨论
2.1 汉江表层水体的pH值、电导率、总硬度和CODMn的分布
图1 采样地点示意图
各采样点水样的pH、电导率、水硬度和CODMn的测定结果如表2所示。其中pH值为7.65-8.13（7.90±0.12），这一变化规律源于汉水中的阳离子以钙离子为主，阴离子以碳酸氢根为主，因而呈微碱性，属低矿化度软水。相应地，指示污染的参考指标—电导率值亦有所变化，汉江水体的电导率值的差异较小，电导率值为15.70-23.73（20.5±0.46）μs/cm。符合我国饮用水标准（电导率在5-1500 μs/cm之间）[6]。我国河流水的硬度变化较大，东南沿海地区的河流为极软水，河水硬度最低；西北地区河水较硬；东北地区由北往南，河水的硬度渐增。而采样点的总硬度分布在1.4-15.7（8.96±3.04）德国度之间。水总硬度在7-9德国度之间，属于软水；部分区域硬度为14-16德国度之间，变化较大，属于中等硬水区，可能与采样的地点的地质环境相关。其中以陕西省汉中市大河坎镇采样点总硬度最低为1.43德国度，属软水区。陕西省安康市周家沟地区附近总硬度达到17.4德国度，属中等硬水区，基本符合我国内陆水的分布趋势。CODMn反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此CODMn也作为有机物相对含量的指标之一。从表2可以看出，CODMn含量的变化范围为22.42- 472.1 (121.89± 131.11 )mg/L。个别采样点水体的CODMn值相对较高，包括陕西省汉中市的黄沙镇、大河坎镇、安康旬阳县、湖北省襄樊市老河口、太平店镇、武汉市的知音桥、月湖桥，这可能与采样地点周围的生产污水排放及当地人口居住密集带来的生活污水排放有关。除去上述点外, 其他采样点水体中CODMn值差异不明显，符合GB3838-2002地表水环境质量标准COD项目标准限值。
2.2汉江表层水体NO3--N的含量的分布
汉江表层水体NO3--N含量分布如图2所示。从图2可以看出，NO3-- N含量的变化范围为0-25.24（4.10±5.73）mg/L，各采样点水体的NO3--N含量差异很大。NO3--N的最高含量出现在陕西省汉中市黄沙镇达到25.2 mg/L，可能与采样点处于工厂附近有关。其余采样点水体NO3--N含量都小于10 mg/L，符合GB3838- 2002集中式生活饮用水地表水源补充项目标准限值。
图2不同采样点硝酸盐氮含量分布图
2.3汉江表层水体T-Hg的分布
图3为不同采样点总汞含量分布图。各采样点T-Hg含量的变化范围为0-0.19 μg/L（0.10±0.01μg/L）。根据地表水环境质量标准（GB3838- 2002），仅汞而言，各采样点均达到Ⅳ类水质标准(河水中汞含量≤1 μg/ L)。其中旬阳县采样点的总汞含量为0.16 μg/L，远低于09年报道的旬阳汞矿区域河流的总汞含量（0.12 -21μg/L）[7]。
图3不同采样点总汞含量分布图
通过与国内外代表性河流T-Hg含量(如表3所示)相比较，汉江流域水体的T-Hg含量居中等水平，与松花江含量相当。T-Hg含量明显低于国内外受污染的河流，如中国的黄浦江， 西安区域的河流，高于中国未受污染的雅鲁藏布江雅鲁藏布江，加拿大St. Lawrence River。
表3 汉江流域河流表层水体中总汞浓度与其他河流的比较
河流 T-Hg（mg/L） 参考文献
European Union Criterion 1.00 2003[8]
St.LawrenceRiver,
Quebec, Canada 0.0024-0.0034 2006[9]
黄浦江 0.31 2007[10]
雅鲁藏布江 0.0028-0.0011 2007[11]
松花江 0.021-0.173 2006[12]
西安区域的河流 0.0039-0.993 2008[13]
汉江 0-0.19 本工作
3.结论
本文进行了汉江表层水体部分水质指标的分析，结果表明，汉江表层水体水质正常，符合GB3838-2002地表水环境质量标准项目标准限值。个别采样点水质指标较大，这可能与采样地点周围的生产污水排放及当地人口居住密集带来的生活污水排放有关。为了进一步优化汉江水质，必须对污水，垃圾等进行合理的处理，科学的治理汉江。
参考文献：
[1]曾群. 汉江中下游水环境变化及原因分析. 资源环境与发展，2008, 1, 9-13.
[2]窦明, 谢平, 夏军, 等. 汉江水华问题研究. 水科学进展, 2002, 9 (5), 557-561.
[3]翁立达. 南水北调中线工程水源地的水质保护. 人民长江, 2005, 36(12), 24-26.
[4]孟春红, 赵冰. 汉江水质污染分析与治理措施. 人民长江, 2007, 38(1), 86- 88.
[5]陈静生, 周家义. 中国水环境重金属研究. 北京: 中国环境科学出版社, 1992: 586.
[6]苏秋克, 蒋敬业, 姜益善, 等. 武汉城市湖泊环境地球化学研究—以东湖为. 安全与环境工程, 2003, 10 (3): 20-23.
[7] Zhang, L., Jin, Y., Lu, J., Zhang, C. Concentration, distribution and bioaccumulation of mercury in the Xunyang mercury mining area, Shaanxi Province, China Applied Geochemistry, 2009, 24, 950-956.
[8] Berzas Nevado, J.J., Garcia Bermejo, L.F., Rodriguez Martin-Doimeadios, R.C., Distribution of mercury in the aquatic environmentat Almade´n, Spain. Environmental Pollution, 2003, 122, 261-271.
[9] Garcia, E., Laroulandie, J., Saint-Simon, X.R., Amyot, M., Temporal and spatial distribution and production of dissolved gaseous mercury in the Bay St. Francois wetland, in the St. Lawrence River, Quebec, Canada. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, 70, 2665-2678.
[10]丁振华, 王文华, 刘彩娥, 等. 黄浦江水和沉积物中汞的分布和形态特征.环境科学, 2005, 26(5): 62- 66.
[11]郑伟, 康世昌, 冯新斌, 等. 雅鲁藏布江表层水中汞的形态与空间分布特征. 科学通报, 2010, 55, 2026-2032.
[12]李宏伟, 阎百兴, 徐治国, 等. 松花江水中总汞的时空分布研究. 环境科学学报, 2006, 26(5), 840- 845.
[13] Jin, Y., Wang, X., Lu, J., Zhang, C., Duan, Q. Effects of modern and ancient human activities on mercury in the environment in Xi’an area, Shannxi Province, P.R. China. Environmental Pollution, 2008, 153, 342-350.
基金项目：
陕西师范大学2010年暑期社会实践校级重点资助项目
此项目组成员：1.岳 杰2.曾龙浩3.王洪升
4.王世东5.刘 丹6.张 佼
7.梁传雯8.杨玉梅9.龙玉娟
作者简介：
岳杰（1985-），女，汉族，硕士研究生，主要从事环境样品的分析检测。
“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等请以PDF格式阅读”