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据文献显示我国对水库沉积物重金属的研究较少,水质重金属指标未引起高度重视,未纳入水质考核指标范围。结合现状分析,我国应加强湖库型饮用水源地的水体与沉积物的重金属研究,以确保水源地水质安全。
本文以沙畈水库、金兰水库及白沙溪流域的水体和金兰水库沉积物中的重金属作为研究对象,于2018年12月至2019年6月采样。分析了水体中铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等重金属指标及分布特征,并采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、模糊综合和健康风险评估等方法进行评价;同时分析了沉积物中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、镍(Ni)、汞(Hg)和砷(As)等重金属指标及分布特征,运用地质累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数等方法进行评价。运用皮尔逊相关性方法分析重金属相关性,推测主要污染来源,为今后湖库型饮用水源地重金属防控提供应用研究基础。本文的主要结论如下:
(1)沙畈水库、金兰水库及白沙溪水体中铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等重金属浓度均达到了地表水环境质量Ⅱ类标准,同时也符合我国生活饮用水卫生标准。整体而言,重金属的平均浓度分布趋势为:白沙溪>金兰水库>沙畈水库。
(2)金兰水库沉积物中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、镍(Ni)、汞(Hg)和砷(As)等重金属含量均达到了土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)的风险筛选值,其中镉(Cd)略有超标。以浙江省金衢盆地土壤背景值为参比,金兰水库中各重金属浓度均在不同程度上超过背景值。
(3)采用4种不同水质评价方法,评价结果一致。单因子污染指数法结果表明沙畈水库、金兰水库及白沙溪的水体处于清洁水平(单因子污染指数值均小于1)。内梅罗综合污染指数法结果表明该饮用水源地水体为清洁状态,无污染。模糊综合法结果表明该饮用水源地水体为清洁状态,无重金属污染。经饮水和皮肤接触途径的健康风险评估结果显示各重金属的致癌风险值均符合美国环保署发布的年最大可接受风险水平(1.0×10-4a-1)。
(4)采用3种不同沉积物评价方法,评价结果略微不同。地质累积污染指数和污染负荷指数法的评价结果基本一致,即镉(Cd)为主要污染因子,表现为中度污染。潜在生态风险指数法结果显示镉(Cd)的潜在生态风险较强,是主要污染因子,其次是汞(Hg)污染达到中度生态风险,其它重金属为轻微生态风险程度。
(5)利用皮尔逊相关性分析方法,推测本文研究的饮用水源地重金属主要来源于当地居民生活污水排放、农药化肥使用、交通运输及空气沉降等。结合现状分析,从污染源头控制、过程控制、末端管理三方面提出防控对策,以实现饮用水源地水质安全。
本文以沙畈水库、金兰水库及白沙溪流域的水体和金兰水库沉积物中的重金属作为研究对象,于2018年12月至2019年6月采样。分析了水体中铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等重金属指标及分布特征,并采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、模糊综合和健康风险评估等方法进行评价;同时分析了沉积物中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、镍(Ni)、汞(Hg)和砷(As)等重金属指标及分布特征,运用地质累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数等方法进行评价。运用皮尔逊相关性方法分析重金属相关性,推测主要污染来源,为今后湖库型饮用水源地重金属防控提供应用研究基础。本文的主要结论如下:
(1)沙畈水库、金兰水库及白沙溪水体中铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)等重金属浓度均达到了地表水环境质量Ⅱ类标准,同时也符合我国生活饮用水卫生标准。整体而言,重金属的平均浓度分布趋势为:白沙溪>金兰水库>沙畈水库。
(2)金兰水库沉积物中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、镍(Ni)、汞(Hg)和砷(As)等重金属含量均达到了土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)的风险筛选值,其中镉(Cd)略有超标。以浙江省金衢盆地土壤背景值为参比,金兰水库中各重金属浓度均在不同程度上超过背景值。
(3)采用4种不同水质评价方法,评价结果一致。单因子污染指数法结果表明沙畈水库、金兰水库及白沙溪的水体处于清洁水平(单因子污染指数值均小于1)。内梅罗综合污染指数法结果表明该饮用水源地水体为清洁状态,无污染。模糊综合法结果表明该饮用水源地水体为清洁状态,无重金属污染。经饮水和皮肤接触途径的健康风险评估结果显示各重金属的致癌风险值均符合美国环保署发布的年最大可接受风险水平(1.0×10-4a-1)。
(4)采用3种不同沉积物评价方法,评价结果略微不同。地质累积污染指数和污染负荷指数法的评价结果基本一致,即镉(Cd)为主要污染因子,表现为中度污染。潜在生态风险指数法结果显示镉(Cd)的潜在生态风险较强,是主要污染因子,其次是汞(Hg)污染达到中度生态风险,其它重金属为轻微生态风险程度。
(5)利用皮尔逊相关性分析方法,推测本文研究的饮用水源地重金属主要来源于当地居民生活污水排放、农药化肥使用、交通运输及空气沉降等。结合现状分析,从污染源头控制、过程控制、末端管理三方面提出防控对策,以实现饮用水源地水质安全。