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摘 要：以苏州市4个饮用水源地湖泊底质淤泥为调查目标，分别采用单因子污染指数法与内梅罗污染指数法评价、分析苏州市地区饮用水源地的受污染情况。结果表明，4地饮用水源地均属于清洁，但砷（As）和汞（Hg）的单因子污染指数较高，可能会对饮用水存在长期潜在污染风险。其原因在于高工业化水平和城市化水平、农业面源污染。因此，对中小规模工厂的严格监管和农业面源污染的有效管控是治理太湖流域环境的有效举措。
关键词：沉积物;饮用水源地;评价
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0133-03
Situation and Pollution Assessment of Lake Sediments in Drinking Water Sources of Suzhou City
JIANG Sisi et al.
（Jiangsu Province Suzhou Environmental Monitoring Center Station， Suzhou 215000， China）
Abstract： According to the sediments of the four drinking water source in Suzhou City， the pollution situation of drinking water sources conducted a detailed investigation and experimental analysis. The result showed that： by the single factor pollution index method and Nemerow pollution index method， the pollution indexes of the four areas are clean.However， the single factor pollution indexes of As and Hg are high. The first reason is high levels of Industrialization and Urbanization.The second reason is agricultural non-point source pollution.Therefore， strict supervision of small and medium-sized factories and effective control of agricultural non-point source pollution are effective measures to clean up the environment in Taihu Lake Watershed.
Key words： Sediments; Drinking water sources; Assessment
2014年4月17日，环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，我国土壤污染物总的点超标率为16.1%，无机污染物超标点位占全部超标点位的82.8%，其中主要的重金属污染物为镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）、铜（Cu）等[1]。可见，当前我国土壤重金属污染仍十分严重。近几年来，随着太湖流域周边人口数量的急剧增加、城市化进程的日益加快和周边产业布局的调整，太湖流域周边城市土壤重金属污染，特别是苏州、无锡在江苏省内相对最严重，两者的中等或重污染土壤比例均超过7%[2]，可能会导致流域内底质中沉积物重金属不断累积[3]。为此，笔者以苏州市4个饮用水源地湖泊底质淤泥为调查目标，分别采用单因子污染指数法与内梅罗污染指数法评价、分析苏州市地区饮用水源地的受污染情况，以期对饮用水源地治理和修复提供科学依据。
1 调查区域基本概况
金墅港水源地、渔洋山水源地、浦庄水源地、庙港水源地是苏州市区在太湖4个重要的饮用水源地，供苏州市区日用水量270万t，可满足500万人的用水需求。4地水源地水质综合评价为Ⅲ类水，满足国家的有关考核要求，达标率稳定达到100%。4地水源地具体位置如图1所示。
2 评价内容与方法
2.1 评价内容 取太湖流域4个集中式饮用水源地的表层沉积物，根据《土壤样品采集技术规范》（HJ/T166-2004）相关要求进行样品制备，分别测定理化项目：pH值，无机项目铅、砷、镉、汞、总铬，有机项目：六六六、滴滴涕、苯并[a]芘。
2.2 评价方法 因湖泊沉积物无现行质量标准，目前用《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）中水田类型土壤标准（表1、表2），对单因子污染指数法（表3）与内梅罗污染指数法（表4）进行数据分析评价。
土壤单因子污染指数、内梅罗污染指数的计算公式和分级标准如下：
单因子污染指数法：
单因子污染指数指数=土壤中的实测浓度/污染物的评价标准值或参考值
内梅罗污染指数：
内梅罗污染指数=
[（平均土壤因子污染指數2+最大土壤因子污染指数2）/2]
3 结果与分析
由表5可知，金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的pH值均处于6.5～7.5。由表6可知，镉、汞、砷、铅、铬、六六六总量、滴滴涕总量以及苯并[a]芘的含量都低于风险筛选值。金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的表层沉积物各项目单因子污染指数均小于1，污染评价属于无污染状态，4地的内梅罗污染指数评价等级也属于清洁（<0.7）。 4 结论与讨论
由本次研究可知，金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的表层沉积物各项目单因子污染指数均小于1，污染评价属于无污染状态，4地的内梅罗污染指数评价等级也属于清洁（<0.7）。但湖泊沉积物与水体水质情况息息相关，特别是单因子污染指数较高的砷和汞应引起重视。车霏霏等[4]研究表明：在太湖流域表层沉积物中有效态As和潜在有效态As的空间分布与湖区的营养化程度基本一致，且具有相对较高的迁移性。Wei C等[5]在富营养化的太湖检测到水体中总As浓度高达70μg/L，并认为是As从沉积物中的释放导致水体内As的浓度过高。藻类中铜绿微囊藻也会使沉积物中Hg的释放能力加大[6]。
水体污染物与表层沉积物的相互迁移影响作用，最终将危害人类身体健康。根据USEPA综合风险信息系统（IRIS），砷甚至属于A类致癌污染物[7]。胡良锋等[8]研究发现，北太湖区域中沉积物、水生生物的汞污染空间分布特征基本保持一致。
4个水源地中，金墅港、渔洋山、庙港的砷和汞的单因子污染指数较高，这一方面与地区工业化水平与城市化水平有关，来自工业用煤、冶金生产、石雕生产、化工生产等工业污染;另一方面与农业面源污染有关。苏南太湖流域是我国农业最发达的地区之一，全区面积仅占全国的0.4%，而化肥用量占全国的1.3%。一般含过磷酸盐的化肥中有较多的重金属Hg，磷肥次之，氮肥和钾肥中均有重金属Hg存在;部分农药中也含有重金属Hg、As等[9]。部分过量施肥和施肥结构的不合理，使重金属Hg、As等随径流排水进入河流最终淤积在太湖湖底。任家盈等[10]研究也证实，沉积物中的总汞与受到人为活动和有机质降解过程的影响。
太湖流域跨江苏、浙江、上海和安徽3省1市，是我国人口和城镇最为密集的经济发达地区，其面积、人口和国内生产总值分别占全国的0.38%、4.2%和11%，是中国经济的重要的增长区域之一。太湖流域水产养殖业、粮食作物是苏州市农产品经济发展的重要支柱，年产量惊人。因此，今后应对太湖流域周边的工业企业、小作坊加强监管;严格控制农药、化肥，合理使用有机肥料，完善农业废水处置方式。重金属的监测不应局限于常规水体，而应加大农田土壤、湖底沉积物、水生生物、作物等的重金属监测，以利于实现对太湖流域环境治理的长远、系统规划。
参考文献
[1]中华人民共和国环境保护部，中华人民共和国国土资源部.全國土壤污染状况调查公报[R/OL].[2014-04-17].http：//www.gov.cn/xinwen/2014-04/17/content_2661765.htm
[2]廖启林，华明，金洋，等.江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究[J].中国地质，2009，05：219-230.
[3]刘恩峰，沈吉，朱育新，等.太湖表层沉积物重金属元素的来源分析[J].湖泊科学，2004，16（2）：113-119.
[4]车霏霏，甄卓，王大鹏，等.太湖不同营养水平湖区表层沉积物的砷分布特征及其生态风险[J].环境科学学报，2017，37（5）：1623-1631.
[5]Wei Chao-yang，Zhang Nan，Yang Linsheng.The Fluctuation of Arsenic Levels in Lake Taihu[J].Biological Trace Element Research，2011，143（3）：1310-1318.
[6]汤雨霖，姜霞，陈春霞.蓝藻水华对沉积物汞迁移释放的影响[J].河南科技，2015（22）：73-74.
[7]陈美丹.苏州太湖饮用水源地健康风险评价研究[J].环境科学与管理，2014（8）：139-192.
[8]胡良锋，王永花，王秋英，等.北太湖水、沉积物及典型水生生物样品汞的分布特征与生态风险评价[J].农业环境科学学报，2014，33（6）：1183-1188.
[9]王焕校.污染生态学[M].北京：高等教育出版社，2000：188-213.
[10]任家盈，姜霞，陈春霄，等.太湖营养状态对沉积物中总汞和甲基汞分布特征的影响[J].中国环境科学，2013，33（7）：1290-1297.
（责编：张宏民）
关键词：沉积物;饮用水源地;评价
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0133-03
Situation and Pollution Assessment of Lake Sediments in Drinking Water Sources of Suzhou City
JIANG Sisi et al.
（Jiangsu Province Suzhou Environmental Monitoring Center Station， Suzhou 215000， China）
Abstract： According to the sediments of the four drinking water source in Suzhou City， the pollution situation of drinking water sources conducted a detailed investigation and experimental analysis. The result showed that： by the single factor pollution index method and Nemerow pollution index method， the pollution indexes of the four areas are clean.However， the single factor pollution indexes of As and Hg are high. The first reason is high levels of Industrialization and Urbanization.The second reason is agricultural non-point source pollution.Therefore， strict supervision of small and medium-sized factories and effective control of agricultural non-point source pollution are effective measures to clean up the environment in Taihu Lake Watershed.
Key words： Sediments; Drinking water sources; Assessment
2014年4月17日，环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，我国土壤污染物总的点超标率为16.1%，无机污染物超标点位占全部超标点位的82.8%，其中主要的重金属污染物为镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）、铜（Cu）等[1]。可见，当前我国土壤重金属污染仍十分严重。近几年来，随着太湖流域周边人口数量的急剧增加、城市化进程的日益加快和周边产业布局的调整，太湖流域周边城市土壤重金属污染，特别是苏州、无锡在江苏省内相对最严重，两者的中等或重污染土壤比例均超过7%[2]，可能会导致流域内底质中沉积物重金属不断累积[3]。为此，笔者以苏州市4个饮用水源地湖泊底质淤泥为调查目标，分别采用单因子污染指数法与内梅罗污染指数法评价、分析苏州市地区饮用水源地的受污染情况，以期对饮用水源地治理和修复提供科学依据。
1 调查区域基本概况
金墅港水源地、渔洋山水源地、浦庄水源地、庙港水源地是苏州市区在太湖4个重要的饮用水源地，供苏州市区日用水量270万t，可满足500万人的用水需求。4地水源地水质综合评价为Ⅲ类水，满足国家的有关考核要求，达标率稳定达到100%。4地水源地具体位置如图1所示。
2 评价内容与方法
2.1 评价内容 取太湖流域4个集中式饮用水源地的表层沉积物，根据《土壤样品采集技术规范》（HJ/T166-2004）相关要求进行样品制备，分别测定理化项目：pH值，无机项目铅、砷、镉、汞、总铬，有机项目：六六六、滴滴涕、苯并[a]芘。
2.2 评价方法 因湖泊沉积物无现行质量标准，目前用《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）中水田类型土壤标准（表1、表2），对单因子污染指数法（表3）与内梅罗污染指数法（表4）进行数据分析评价。
土壤单因子污染指数、内梅罗污染指数的计算公式和分级标准如下：
单因子污染指数法：
单因子污染指数指数=土壤中的实测浓度/污染物的评价标准值或参考值
内梅罗污染指数：
内梅罗污染指数=
[（平均土壤因子污染指數2+最大土壤因子污染指数2）/2]
3 结果与分析
由表5可知，金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的pH值均处于6.5～7.5。由表6可知，镉、汞、砷、铅、铬、六六六总量、滴滴涕总量以及苯并[a]芘的含量都低于风险筛选值。金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的表层沉积物各项目单因子污染指数均小于1，污染评价属于无污染状态，4地的内梅罗污染指数评价等级也属于清洁（<0.7）。 4 结论与讨论
由本次研究可知，金墅港、渔洋山、庙港、浦庄4个水源地的表层沉积物各项目单因子污染指数均小于1，污染评价属于无污染状态，4地的内梅罗污染指数评价等级也属于清洁（<0.7）。但湖泊沉积物与水体水质情况息息相关，特别是单因子污染指数较高的砷和汞应引起重视。车霏霏等[4]研究表明：在太湖流域表层沉积物中有效态As和潜在有效态As的空间分布与湖区的营养化程度基本一致，且具有相对较高的迁移性。Wei C等[5]在富营养化的太湖检测到水体中总As浓度高达70μg/L，并认为是As从沉积物中的释放导致水体内As的浓度过高。藻类中铜绿微囊藻也会使沉积物中Hg的释放能力加大[6]。
水体污染物与表层沉积物的相互迁移影响作用，最终将危害人类身体健康。根据USEPA综合风险信息系统（IRIS），砷甚至属于A类致癌污染物[7]。胡良锋等[8]研究发现，北太湖区域中沉积物、水生生物的汞污染空间分布特征基本保持一致。
4个水源地中，金墅港、渔洋山、庙港的砷和汞的单因子污染指数较高，这一方面与地区工业化水平与城市化水平有关，来自工业用煤、冶金生产、石雕生产、化工生产等工业污染;另一方面与农业面源污染有关。苏南太湖流域是我国农业最发达的地区之一，全区面积仅占全国的0.4%，而化肥用量占全国的1.3%。一般含过磷酸盐的化肥中有较多的重金属Hg，磷肥次之，氮肥和钾肥中均有重金属Hg存在;部分农药中也含有重金属Hg、As等[9]。部分过量施肥和施肥结构的不合理，使重金属Hg、As等随径流排水进入河流最终淤积在太湖湖底。任家盈等[10]研究也证实，沉积物中的总汞与受到人为活动和有机质降解过程的影响。
太湖流域跨江苏、浙江、上海和安徽3省1市，是我国人口和城镇最为密集的经济发达地区，其面积、人口和国内生产总值分别占全国的0.38%、4.2%和11%，是中国经济的重要的增长区域之一。太湖流域水产养殖业、粮食作物是苏州市农产品经济发展的重要支柱，年产量惊人。因此，今后应对太湖流域周边的工业企业、小作坊加强监管;严格控制农药、化肥，合理使用有机肥料，完善农业废水处置方式。重金属的监测不应局限于常规水体，而应加大农田土壤、湖底沉积物、水生生物、作物等的重金属监测，以利于实现对太湖流域环境治理的长远、系统规划。
参考文献
[1]中华人民共和国环境保护部，中华人民共和国国土资源部.全國土壤污染状况调查公报[R/OL].[2014-04-17].http：//www.gov.cn/xinwen/2014-04/17/content_2661765.htm
[2]廖启林，华明，金洋，等.江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究[J].中国地质，2009，05：219-230.
[3]刘恩峰，沈吉，朱育新，等.太湖表层沉积物重金属元素的来源分析[J].湖泊科学，2004，16（2）：113-119.
[4]车霏霏，甄卓，王大鹏，等.太湖不同营养水平湖区表层沉积物的砷分布特征及其生态风险[J].环境科学学报，2017，37（5）：1623-1631.
[5]Wei Chao-yang，Zhang Nan，Yang Linsheng.The Fluctuation of Arsenic Levels in Lake Taihu[J].Biological Trace Element Research，2011，143（3）：1310-1318.
[6]汤雨霖，姜霞，陈春霞.蓝藻水华对沉积物汞迁移释放的影响[J].河南科技，2015（22）：73-74.
[7]陈美丹.苏州太湖饮用水源地健康风险评价研究[J].环境科学与管理，2014（8）：139-192.
[8]胡良锋，王永花，王秋英，等.北太湖水、沉积物及典型水生生物样品汞的分布特征与生态风险评价[J].农业环境科学学报，2014，33（6）：1183-1188.
[9]王焕校.污染生态学[M].北京：高等教育出版社，2000：188-213.
[10]任家盈，姜霞，陈春霄，等.太湖营养状态对沉积物中总汞和甲基汞分布特征的影响[J].中国环境科学，2013，33（7）：1290-1297.
（责编：张宏民）