珠三角河网水、沉积物中As含量分布特征及污染评价

生态环境学报 2015, 24(5): 831-837 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：广东省海洋渔业科技推广专项（A201101I02）作者简介：杨婉玲（1974年生），女，高级实验师，主要从事环境监测的研究。

E-mail: 86411138@∗通信作者：赖子尼，女，研究员，主要从事渔业生态环境监测的保护研究。

收稿日期：2014-11-10珠三角河网水、沉积物中As 含量分布特征及污染评价杨婉玲，赖子尼*，曾艳艺，高原，王超，帅方敏，刘乾甫中国水产科学研究院珠江水产研究所，广东 广州 510380摘要：珠三角是我国华南地区经济最活跃和人口最密集的地区，As 及其化合物普遍存在于环境中，被列为环境保护的重点监测物质。

As 在水域环境中不能被降解而消除，只能以不同的形态，在水、沉积物和生物体之间迁移转化。

于2012年3月、5月、8月和12月分别对珠江三角洲河网水域13个站位水、沉积物中通过使用原子荧光光度法对As 含量进行检测分析，探讨其时空分布特征，并对其污染状况进行初步评价，为该水域的生态环境保护提供基础依据。

结果显示，水体As 含量范围为0.43~7.27 µg·L -1。

水体中As 含量存在明显的时空差异分布特征。

时间上，5月略高于3月、8月和12月，其平均值分别为4.21、3.73、2.06和1.14 µg·L -1；空间上，青岐（W1）等5个站位聚为一类，除横沥外，其余站位大多分布在西江干流上，具有相似的分布特征，可能主要受西江径流的面源污染影响而具有相似的砷污染来源；其余8个站位聚为一类，包括城镇化及城市化高度发达，人口密度大的河网分叉水域站位，所在区域城镇化主导行业差异较大，受居民生活污水和工业废水排入的影响大，主要为点源污染，受径流影响较小。

珠江河网表层沉积物，As 含量范围为2.72~71.5 mg·kg -1，最大超标倍数为3.57，平均值为20.3 mg·kg -1。

地质累积指数评价与潜在生态风险系数评价法分别考虑到重金属在土壤中的地球化学行为及环境毒性差异等因素，这两种方法结果一致表明研究区域为低污染水平。

结合应用这两种评价方法，可更全面地对珠三角河网沉积物As 污染状况进行系统评价。

对河网各月份水和沉积物中As 含量进行线性回归分析,发现两者存在显著意义的负相关关系r =0.356>r 0.05(1, 50)=0.273，可能是含As 污染物进入水体后，在水体不断的稀释、沉降、生化等作用的综合影响，呈现空间延伸性变化的特点。

关键词：珠江三角洲；砷；水体；沉积物；污染水平 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2015.05.017中图分类号：X522 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2015）05-0831-07引用格式：杨婉玲，赖子尼，曾艳艺，高原，王超，帅方敏，刘乾甫. 珠三角河网水、沉积物中As 含量分布特征及污染评价[J]. 生态环境学报, 2015, 24(5): 831-837.YANG Wanling, LAI Zini, ＺENG Yanyi, GAO Yuan, WANG Chao, SHUAI Fangming, LIU Qianfu. The Distribution and Contamination Levels of Arsenicinwater and Sediment of the Pearl River Delta [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(5): 831-837.As 及其化合物普遍存在于环境中，是一种原生质毒物，被列为环境保护的重点监测物质。

As 在水域环境中不能被降解而消除，只能以不同的形态，在水、沉积物和生物体之间迁移转化。

As 污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等人类活动产生的工业废水及生活污水，以及风化和生物活动等自然过程。

产生的As 先进入水环境，而后通过物理运输冲刷向河口区迁移，进入水体的As 化合物绝大部分由水相转入悬浮物中，并随悬浮物的沉降进入沉积物。

生物可直接或间接地从水体和沉积物中累积As ，并通过食物传递到人体，使人类的健康受到潜在的危害（Baig 等，2009；Arain 等，2009；Roussel 等，2000）。

As 及其化合物进入人体，会蓄积在人体各个部位从而引起As 中毒，潜伏期长达几十年，是迄今为止最早被公认为具有致癌性的重金属，是国际癌症研究中心（IARC ）确认的人类致癌物之一，引起国际社会的高度重视（Gonsebatt ，1997；崔瑞平，1994）。

As 中毒是以皮肤损害为主的全身性疾病，能引起皮肤癌，以及使造血功能低下，肝脏损害和感觉障碍，还会使部分不饱和脂肪酸脂质过氧化，导致黑脚病（潘泽民等，2003）。

珠江三角洲河网（下简称珠三角河网）水域是珠江之水流入南海的必经之地。

珠江三角洲水系包括西江、北江思贤以下和东江石龙以下河网水道，及注入珠江三角洲河流，河网区水道总长1600 km 。

832 生态环境学报 第24卷第5期（2015年5月）三角洲上河道密布，交织成网，最后分别经8个入海口流入南海。

珠三角是我国华南地区经济最活跃和人口最密集的地区，近年来随着社会经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，工农业生产和人民生活污水排放加剧，珠三角河网水域的水质不断恶化。

水利部珠江水利委员会发布的《珠江片水资源公报2011》显示，珠三角近1/4河段水质为劣5类，在珠江水资源中水质最差（王超等，2013）。

作者所在的课题组于2012年对该水域进行了季节性调查，重点研究As 的含量分布特征，并对As 污染状况进行初步评价，为该水域的生态环境保护提供基础依据。

1 材料与方法1.1 样品采集调查水域为本研究小组在西江肇庆段长期监测点下游的珠三角河网水域，在该水域布设13个采样站位，基本形成伞状布局，具体布设如图1所示，包括青岐（W 1）、左滩（W 2）、外海（W 3）、新围（W 4）、小榄（W 5）、小塘（W 6）、北滘（W 7）、榄核（W 8）、横沥（W 9）、陈村（W 10）、珠江桥（W 11）、莲花山（W 12）和市桥（W 13）。

其中青岐位于西江和北江汇合点三水上西江一侧，左滩、外海和新围位于西江干流入磨刀门一线，小榄、小塘、北滘、榄核、横沥、陈村和市桥位于纵横交错的河网内部，珠江桥位于广州市区内河段，莲花山位于广州市郊东江入虎门口一线（图1）。

采样时的站位定位采用GPS 全球卫星定位系统。

调查时间分别为2012年的3月、5月、8月和12月，其中3月和12月代表枯水季节，5月和8月代表丰水季节，每个季度的采样工作均在5 d 内完成。

1.2 样品处理用采水器采集表层水面下50 cm 水样1 L ，装入塑料瓶中加入1 mL 的浓硝酸固定后4 ℃冷藏保存。

沉积物用抓斗式采泥器采集站位底部表层沉积物，保存于聚乙烯封口袋。

水样处理：取水样25 mL ，加入2.5 mL 盐酸后，加入5%的硫脲和5%的抗坏血酸进行预还原反应30 min 后定容后待测。

沉积物：取沉积物经风干后研碎、混匀、过筛（80目），称取2 g 左右样品于比色管中加入10 mL 王水后水浴中反应2 h 期间摇匀两次，冷却后取上清液加入5%的硫脲和5%的抗坏血酸预处理30 min 后定容后待测。

1.3 仪器分析重金属As 元素的总量采用原子荧光法测定，其测定方法参照《原子荧光分析方法手册》。

测定时所用的器皿均用1∶1的硝酸浸泡过夜，洗净备用。

2%硼氢化钠作还原剂，5%盐酸作载流。

分析条件：灯电流60 mA ，负高压290 V ，炉高8 mm ，载气流量（氩气）400 mL·min -1，屏蔽气流量（氩气）800 mL·min -1，读数时间7 s ，延时1.5 s ，测定波长193.7 nm ，进样量1.0 mL ，氘灯背景校正。

1.4 数据分析采用SPSS14.0 for Windows 进行单因素方差分析，结合利用Excel 、Origin 8.0等作图。

本文水体采用单因子污染指数评价法（中国环境学会环境质量评价专业委员会编，1982），沉积物采用瑞典的Hakanson （1980）建立的潜在生态危害指数法及德国的地积累指数法（郜钧璋，2011；林彩，2011；丁喜桂，2005）进行生态危害评价。

污染指数采用如下公式：ii fi nC C C =式中：i f C ——单一重金属污染物的污染指数，i C ——沉积物中污染物的实测浓度，mg·kg -1；in C ——全球工业化前沉积物中As 的最高背景值浓度（in C =15）。

沉积物中第i 种重金属的潜在生态危害参数（ir E ）及沉积物中多种重金属的潜在危害指数（RI ）可分别表示为：i i i r r fE T C =×式中：i r E ——潜在生态危害参数，ir T ——As污染物毒性响应参数（ir T =10）。

潜在生态风险指数RI 定义为潜在生态风险参数之和，即：71RI ir i E ==地累积指数的计算式如下：I geo =log 2[C n /(K B n )] 式中：C n 是元素n 在沉积物中的浓度；B n 是沉图1 站位布设图Fig. 1The map of sampling sites杨婉玲等：珠三角河网水、沉积物中As 含量分布特征及污染评价 833积物中该元素的地球化学背景值；K 为考虑各地岩石差异可能会引起背景值的变动而取的系数（一般取值为K =1.5）。

2 结果与分析2.1 珠江河网水体中As 的含量 2.1.1 时间分布图2表明珠江河网水体中As 在不同采样时间As 含量的变化情况，砷参照渔业水质标准GB11607─89（≤50 µg·L -1）测定超标率为0，含量范围为0.43~7.27 µg·L -1，平均值为2.78 µg·L -1，最高值出现在3月的北滘，最小值出现在12月的青岐。

5月珠江河网水域中As 含量较高，平均值为 4.21 µg·L -1。

对3月、5月、8月和12月份As 含量进行方差分析发现，5月和8月（F 0.05(1, 24)=62.51> 4.56）、5月与12月（F 0.05(1, 24)=164.2>4.56）之间都有显著差异，5月和3月之间无显著差异（F 0.05(1, 24)=0.741<4.56）。