水库生态系统风险评价案例

环境风险评价概论

——水库生态系统评价

环境科学1102

妙欢

41104060228

2014.10.10

水体沉积物既是重金属污染物的汇集地，又是对水质有潜在影响的次生污染源，通过各种渠道进入水体的重金属绝大部分迅速地由水相转人固相，并较快地转移至沉积物和悬浮物中，结合了重金属的悬浮物在被水流搬运过程中，当其负荷量超过搬运能力时，便进人沉积物中。当外界环境条件如pH值，氧化还原电位(Eh)，生物作用和水动力作用发生变化时，被沉积物吸附的重金属元素又可通过一系列物理、化学和生物过程重新释放而进入上覆水体中，造成水环境的“二次污染”。因此，监测分析沉积物中重金属的分布含量情况可以反映水体的重金属污染状况。

一：宝鸡市王家崖水库沉积物重金属含量及潜在生态风险评价

王家崖水库位于宝鸡市凤翔县长青镇，．是宝鸡峡引渭灌区的一座渠库结合工程，水库修建在渭河的一个多泥沙支流——千河上，是一个典型的湖泊型水库，于1970年12月竣工，1971年正式投入运用。水库除抽水补充宝鸡峡灌区用水不足外，还可向原下灌区自流供水。随着上游长青镇工业园区的建成及运行，对水库环境也带来一定影响。在王家崖水库上、中、下游布设沉积物采样点9处，采集表层沉积物并进行预处理和进一步分析。经分析可知：

（1）王家崖水库表层沉积物9种重金属元素含量平均值均高于陕西省土壤背景值，均存在一定程度的富集和污染，其累积强度由大到小依次为：Cu> Ni> V> Co> Pb> M n> Cr> As> Zn。

(2)各重金属元素具有相似的水平分布特征，高值区位于水库中游，低值区位于水库上游。

(3)潜在生态风险评价结果表明，研究区重金属元素潜在生态风险等级为B级级，属中度生态危害。其中，采样点位5处生态危害最高，采样点位8处生态危害最低。

二：密云水库沉积物中重金属形态分析及风险评价

本文采集了密云水库内表层沉积物样品，研究了重金属分布特征、富集规律、来源以及形态特征，并用RAC风险准则和富集因子法评价重金属污染状况，旨在为北京市密云水库保护、水环境安全、人体健康安全保护措施的制定提供科学依据。

取一定样品，采用微量元素密闭溶样一电感耦合等离子发射光谱法(ICP—OES)测定。用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP—OES)测定cd、cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V、Ti、Zn，原子荧光光谱测As、Hg。为确保结果的准确性，分析过程中测试了水系沉积物标准参考样品GBW07309(GSD一9)中重金属元素的含量，且各元素的分析误差在5％的范围以内。经分析重金属元素的前4种形态即可提

取态大小顺序Mn>Pb>Cu>Ni>Zn>V>Cr>Ti。Mn的可提取态量最高，为总量的18％～97％，Pb、Cu分别为19％一87％、9％～95％。与北京市土壤背景值相比，Mn、Cu超北京市土壤背景的比率均大于96％，Pb是剧毒物质，因此密云水库表层沉积物中Mn、Pb、Cu存在较强的潜在环境危害，管理部门应着重注意。经过风险评价可知：

(1)研究区内重金属元素(除Pb、Ti外)含量绝大多数采样点均超过北京市土壤背景值，各元素含量排序；为Ti>Mn>V>zn>cr>Ni>cu>Pb>As>cd>Hg。cd、Pb、V、As、Mn高值出现在水库西南部，cr、Ni、Hg和zn高值出现在水库中部，cu和Ti在水库东南部含量最高

(2)相关性分析结果表明，zn、V、Cu、Mn、Pb、Ni含量之间存在显著正相关，表明这些元素有着相同的人为和自然污染源。

(3)重金属形态分析结果表明，重金属元素(除Mn外)都以残渣态为主。重金属元素可提取态大小顺序为：Mn>Pb>Cu>Ni>Zn>V>Cr>Ti。结合Mn、Pb、Cu超北京市土壤背景值的比率，得出Mn、Pb、Cu存在较强的潜在环境危害。

(4)潜在风险评价结果表明，研究区内生态风险系数由强到弱为：Mn>Pb>Zn>Cu>Ni>V>Cr>Ti。其中，cr、Ti对环境无风险；Ni、V处于从无风险到低风险水平；Cu、Pb、Zn处于从低风险到中等风险水平。大部分

采样点仍处于低风险等级。

三：高升桥水库沉积物重金属的生态风险评价

高升桥水库规划区范围内居民产生的污水、生活垃圾、流域内各乡镇工业、种植业、畜禽水产等产生的各种废物、废水使得水库水质、沉积物遭受到了一定程度的污染。

通过对样品进行处理和测定，可知高升桥水库表层沉积物中Cd和Pb的富集系数较大，其次为Ni，Zn，Cr，Cu，As。重金属的综合污染特征显示，Cd和Pb处于高污染水平，其他5项都处于低污染水平。这说明高升桥水库库区的主要污染为Cd污染和Pb污染，尤其以Cd污染为高污染，对环境影响较大，应将Cd和Pb作为重金属污染的重点监测和防治对象。研究证明重金属进入水体后通过泥沙随着水流迁移，水体中的重金属也可被吸附在水中的颗粒物上，随水流而迁移，与此同时水体中存在着大量的悬浮颗粒物的絮凝沉降、扩散迁移等过程决定了重金属污染物在沉积物迅速中累积口；同时重金属富集程度与高升桥水库土壤背景重金属质量比密切相关。

表层沉积物中除Cd以外的其他重金属的潜在生态风险系数均远小于40。Cd的潜在生态风险最大，平均值为218．87，为高污染风险(2个点位极高污染风险，

10个点位高污染风险，其次为Pb，Ni，Cu，As，Cr，Zn，而根据富集系数确定的污染程度从重到轻依次为Pb>Cd>Cr>Ni>Cu>Zn>As。从因此对生态风险贡献最大的为Cd和Ph，为库区的主要污染元素。高升桥水库重金属污染的主要元素是Cd和Pb，并存在较高生态风险。

参考文献：

宝鸡市王家崖水库沉积物重金属含量及潜在生态风险评价杨林娜，卢新卫，王利军，任春辉，陈景辉；

高升桥水库沉积物重金属的生态风险评价马秀巧姜霞，王书航，王雯雯，王秋娟;

密云水库沉积物中重金属形态分析及风险评价乔敏敏，季宏兵，，朱先芳，陈岩