重金属污染范文精选

[摘要]重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。随着工业发展的速度越来越快，污染越来越严重，其中水中的重金属污染显得尤为严重。

[关键词]重金属；废水；处理方法；金属元素

中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）02-081-02

一、引言

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在生产地点就地处理（如不排出生产车间）常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加以无害化处理。

二、重金属污染的现状

重金属一般是指密度大于4.5g/cm3、原子序数在24以上的金属，主要包括铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、汞、钨、金、银等。随着我国国民经济的快速发展和工业化进程的加快，由重金属引起的污染日趋严重。不但表面水体存在着重金属的污染，而且城市土壤、农田、湿地中的重金属含量也超标。以铜离子为例：沈敏等对长江下游沉积物中的Cu进行了全量和醋酸提取态分析，结果表明，Cu的质量分数近年来明显增加。“等研究了滇池表面沉积物，发现其中Cu的含量高于背景值。Chen等对北京市的30家公园内土壤中所含重金属Cu的分析表明，综合污染指数范围为0.97-9.21。

三、重金属废水的来源

摘　要：土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高引起的。本文从土壤重金属污染的研究现状出发，详细论述了土壤重金属迁移规律的影响因素，并提出了土壤重金属污染的修复措施。

关键词：土壤；重金属；修复措施

重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一。土壤中重金属污染不仅降低土壤肥力和作物的产量与品质，而且恶化环境，并通过食物链危及人类的生命和健康。由于重金属污染毒性机制和生物效应的复杂性，重金属污染一直是当前研究的热点。因此，土壤重金属污染的治理对于环境质量的改善十分重要，土壤重金属污染的修复也是环境可持续发展的必然要求。

1.　土壤重金属污染概述

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属引入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象。例如在废蓄电池加工回收处理场地，土壤Pb　的浓度高达12　000mg/kg，而Cu　和Zn　也严重超标（1　800～2　200mg/kg）；在一些工矿区或污灌区的土壤也常受Cd、Pb、Cu　的复合污染。土壤中多重金属元素或化合物之间以及重金属与土壤界面之间存在相互作用，使其污染土壤修复技术具有挑战性。

据统计，1980　年我国工业“三废”污染耕地面积266.7万公顷，1988　年增加到666.7　万公顷，1992　年增加到1　000万公顷。目前，全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2　000　万公顷，约占耕地面积的1/5。全国目前约有1.3　万公顷耕地受到Cd　的污染，涉及11　个省市的25　个地区；约有3.2　万公顷的耕地受到Hg　的污染，涉及15　个省市的21　个地区。部分地区的重金属污染已相当严重，如广州郊区老污灌区，土壤中Cd　的含量竟高达228mg/kg，平均含量为6.68mg/kg；沈阳张士灌区有2　533hm2土地遭受Cd　的污染，其中严重污染的占13%。据报道，目前我国污灌区有11　处生产的大米中Cd　含量严重超标。

2.　土壤重金属迁移规律的影响因素

重金属在土壤—农作物系统中的迁移规律与元素本身的化学特性、土壤理化性质、农作物种类等有关，并且会因各种污染元素数量和迁移速度的差异，在不同类型土壤剖面中的积累状况不同。

最近，国家环保部组织的“全国土壤污染调查”，其结果让万洪富忧心不已。他曾是广东省生态环境与土壤研究所的所长，一生都在研究土壤污染及防治问题。

对于广东省的调查结果，甚至改变了这个专家对于本省土壤污染的一贯预估：“我一直认为，珠三角的土壤污染只是呈现点状或线状污染，找不到成片污染的土地，但最终的数据表明，成片污染的土地是存在的。”

万洪富向时代周报记者介绍，珠江三角洲地区是全国土壤污染最为严重的地区之一，其中珠江三角洲超标率最高；珠江三角洲土壤重金属超标率达40％左右，但是以轻度污染为主，只有一成左右超标严重，主要超标元素为镉、汞、铜、铅等；采矿区、重污染企业、畜禽养殖场、固废集中处理处置场地、大型交通干线两侧以及工业园区及其周边地区土壤重金属污染严重；电子废物拆解场地周边土壤存在重金属和持久性有机污染物复合污染。

“矿山开采及冶炼过程中‘三废’处置措施工艺落后或未经处置的废水直接排放造成周边甚至下游地区水环境和土壤的污染。如韶关大宝山、乐昌铅锌矿等周边土壤采样点位污染物超标率达100%，主要污染物为铅、镉、铜、汞等。同时，也造成下游珠江三角洲西、北江流域（中山、珠海、佛山）镉等重金属超标严重。”

滥施化肥农药也导致农业面源污染严重。化肥、农药有效利用率仅40%左右，其余大部分进入水体和土壤，造成土壤重金属和农药污染。畜禽养殖饲料中添加的铜、锌等元素绝大部分随废弃物进入周边水体和农田中，成为土壤中铜、锌污染重要来源之一。

农产品中超标的重金属元素主要为镉、砷、汞、铅，近30%的蔬菜和水果重金属含量超过农产品质量限值。研究还发现珠江三角洲地区农业土壤呈现“面”污染与复合污染特征；西、北江流域土壤重金属污染比东江流域要重。

广东省重金属污染土壤的地理特征是，西北江流域比东江流域更为严重。对此，广东省生态环境与土壤研究所的研究员陈能场解释，主要是矿山、工厂这些点排放的高浓度污染，顺着河涌、西北江污染沿河流两岸的土地和农田，再污染珠三角及近海流域，导致底泥和贝类生物的污染。

“西江主要是由于流经广西云南贵州而来，这些省份积累的重金属也会污染珠三角。”这些污染导致了珠三角面积高达6000平方公里的高镉区。

重金属污染悲剧频现

新华刚2010年10月25日《河南6城市堆放52万吨铬渣数十年，致持久污染》一文指出，河南6处铬渣堆共计52万吨，其中最小的在新乡，2.84万吨，最大的在义马市，32.5万吨，义马的铬渣量占全省的67％。铬渣中含有致癌物铬酸钙和剧毒物六价铬，这些铬渣堆大多没有防雨、防渗措施，经过几十年的雨水冲淋、渗透，正一天天地成为持久损害地下水和农田的污染扩散源。

新华网2011年11月11日的文章《调查组专家解读蓬泶19-3油田溢油事故原因凋查结论》指出，蓬莱19-3油田溢油事故联合调查组在2011年11月11日公布的事故调查结果显示：康菲石油中国有限公司在蓬莱19-3油田生产作业过程中没有执行相关方案，事故定性为“重大海洋溢油污染责任事故”。

中广网2010年7月14日题为《紫命矿业渗漏污染，福建汀江渔民生计受损》的文章说，2010年7月3日，紫金矿业集团发生污水渗漏事故。福建汀江流域数百万斤鱼类死亡。当地政府虽然以平均每斤6块的价格收购渔民所有的鱼，基本能补偿渔民在鱼上的损失，但渔民的投资并没有得到补偿，同时汀江今后将禁止养鱼，不少断了生计的渔民对未来感到茫然。

央视《新闻1+1》2011年8月15日的节目《迷雾重重的“铬污染”》，报道了云南曲靖陆良化工实业有限公司5000多吨工业废料铬渣非法倾倒导致污染的事件。住在附近的兴隆村村民王建有说，村内每年至少有6至7人死于癌症，自己也是肺癌晚期，兴隆村已经成为远近闻名的“死亡村”。村民怀疑这和附近的化工厂污染有关。

重金属污染困境

光明网2012年2月8日的文章《隐藏在广西龙江镉污染事件之下的原罪》指出，地处广西西北部的河池市被誉为中国有色金属之乡，境内锡、锑、锌、铟、铅等矿产储量丰富，已探明有色金属40余种，储量价值700亿美元。这些矿藏大多伴生有砷、镉等重金属矿物。目前。河池有规模以上采选企业41家，规模以上冶炼加工企业31家，在全市亿元产值以上的42家企业中，有色金属企业就占了19家。有色金属带来大笔财富的同时，也带来了严峻的环境问题，有色金属的开采及冶炼对当地环境造成了包括土壤、水源在内不同程度的污染。

龙江镉污染事件在当地并非首发。2001年至今。河池已发生至少3起特大砷污染事故，其中2008年10月3日发生在河池市郊区的砷污染水源造成附近村民450人尿砷超标。此次镉污染事件中被怀疑为污染源企业的金河矿业股份有限公司曾在官方2009年涉砷企业整治行动中收到过整改通知。

摘 要：论述了重金属污染的来源、特点、及对人类健康的危害，并简述了防治重金属污染对人体健康造成影响的措施。

关键词：重金属；重金属污染；危害

一、 重金属污染的定义

重金属指密度4. 0 以上约60 种元素或密度在5.0 以上的45 种元素。砷、硒是非金属，但它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将其列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属如铜、钴、镍、锡、钒等污染物。由于人们的生产和生活活动造成的重金属对大气、水体、土壤等的环境，污染就是重金属污染。

二、重金属污染的种类及来源

由于重金属在人类生产和生活中得到越来越广泛的应用，这使得环境中存在着各种各样的重金属污染源。

1.大气中的重金属污染。大气中的重金属污染有自然来源和人为来源两种，由宇宙天体作用及地球上各种地质作用而使某些重金属元素进入大气中属于自然来源，人为来源的重金属主要为工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等，它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。各种元素的两种来源间比例不同。据统计， 全球由自然来源进入大气的重金属中，铅仅占其向大气总释放量3.5 %左右，镉所占的比例也很低，只有总释放量的15 % ，而铬、铜的比例比较高，分别约为59 %和44 %。人为活动释放到大气中的重金属铅、镉、镍、钴、铜的数量远大于它们的自然输入量。在多种复杂的途径中，以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人群的危害极大。

2.水体中的重金属污染。在没有人为污染的情况下，水体中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水体重金属含量急剧升高，导致水体受到重金属污染。水体重金属污染物排放源主要集中在大、中城市，因此其主要危害人群也相对集中于城市地区。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。

在尾矿坝隔壁的庄稼地里，以前都能种小麦和白菜的地，现在由于污染严重，都只能种玉米了。CFP供图

铅是文献记载最多的毒性重金属，其污染可直接影响人类健康，而儿童尤其对铅污染敏感。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，被人体吸收后可积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。人们对一些化工产品如油漆中的铅污染风险已有比较清楚的了解和认识，但随着工业化和城镇化的发展，铅、镉等重金属污染可以从大气、水、土壤和农产品等多个渠道进入到食物链中，为人类健康带来潜在的危害。

小麦生产重金属污染源

小麦是重要的粮食作物，中国小麦常年播种面积在2400 万公顷左右，总产量1亿公斤左右，小麦的生产与国家粮食和食品安全及人民健康息息相关。从总体情况来看，中国小麦生产受到重金属污染的比例非常小，仅在局部地区检测到铅、镉等重金属超标的现象。但有越来越多的研究表明，小麦铅、镉等重金属污染已经呈现出范围逐渐扩大、并逐年加重的趋势，必须引起足够的重视。

中国小麦生产重金属污染的来源主要有以下几个方面：1.大气和土壤污染。工业排放是中国重金属污染的主要来源（Cheng，2003）。在工业发达的地区镉、铅等重金属污染要远远高于偏远的乡村。煤、油等能源的燃烧、汽车尾气排放和垃圾废弃物的焚化使重金属污染排放到大气中，并逐渐沉降到土壤中，在大中型城市周围的农田受到了日益增多的重金属污染威胁。此外，许多研究表明，公路两侧的农田均受到不同程度的重金属污染，而以高速公路两侧250米范围内铅污染最为严重。小麦是中国北方的主要作物，生长周期长（每年的10月至翌年的6月），城市周边和公路两侧的小麦极易通过叶片吸收空气中的铅等重金属，在小麦的叶片、茎杆、根系和籽粒中积累。对江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染研究表明小麦籽粒中铅、铬、汞样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%（陈京都等，2012）。对工业比较发达的太湖流域小麦样品检测发现铅、镍、镉平均含量分别超标52. 6 倍、43. 8 倍、37. 7 倍（杨彦等，2013）。重金属污染小麦可能以大气降尘为主，中国农业科学院农产品加工研究所的研究显示，大气降尘和耕层土壤对小麦籽粒铅质量比的贡献率分别为90%～99%和1%～10%（赵多勇等，2012）。

2.污水灌溉。矿业、镀锌、染织业、油漆和轮胎业是重金属污染的主要来源。在中国许多地区有利用处理后的工业污水灌溉的传统，尤其是水资源缺乏的地区。同时，随着城市化的进程，城市或生活污水经处理后也可作为农业水资源。通常情况下采用污水灌溉的土壤中汞、铅、锌等重金属超标可达到50-300%，种植在污水灌溉土壤中的小麦等农作物都会不同程度地受到重金属的污染。对新乡市污灌区土壤和小麦籽粒中重金属污染检测表明，小麦籽粒中Cd、Ni、Cr 和Zn 含量分别是国家食品卫生标准的25.5、12.98、6.12 和1.32 倍（朱桂芬等，2009）。对河南焦作市矿区矿井水排放对小麦籽粒中重金属污染的检测结果表明，铅、镉等达到重度污染水平（马守臣等，2012）。而河南开封市污水灌溉区小麦籽粒受铅污染最严重，镉、铬、砷污染次之（周振民，2013）。

3.有机肥中重金属污染。集约化养殖业发展产生了大量畜禽粪便，是中国农村主要面源污染之一。畜禽粪便作为有机肥施用是治理畜禽粪便污染、提高农田肥力的主要途径。但在畜禽养殖过程中大量施用微量元素添加剂，而这些重金属元素在畜禽体内的消化吸收利用率极低，大部分随畜禽粪便排出体外，造成区域性的重金属污染。城市污泥、畜禽粪便作为有机肥的施用可导致农产品中重金属含量超标，通过生物链传递，最终会影响人体健康。城市污泥中以镉、铅等重金属的污染为主，鸡粪和猪粪农用区小麦Cr、Ni、Pb 均有不同程度的超标，牛粪农用区污染较轻（叶必雄等，2012）。

4.生产、加工、储运过程污染。目前在小麦的收获、晾晒、加工、储存、运输和销售过程中均大量使用机械化作业，小麦籽粒所接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂都可能使小麦受到铅等重金属污染。麦收时节，在农村的公路上经常可以见到晾晒的小麦，过往车辆的尾气和沥青中的重金属可导致小麦的二次重金属污染。

重金属广泛存在于水生生态系统的不同组分中，不同水体中各种重金属的含量不尽相同，它们通过物理、化学和生物等作用最终沉积在水库等水体沉积物中［1－2］．在适宜的地球化学、水力等条件下，沉积物中的重金属可以通过泥水交界面重新进入水体［1，3］，形成二次污染，影响供水安全与管理．因此，沉积物重金属含量是水环境质量的一个重要评价指标［4－5］． 沉积物重金属的来源复杂，不仅来源于岩石的风化、侵蚀和淋溶等自然过程，矿产开采、工业排放、交通运输、生活污水和废弃物排放等人类活动产生的重金属也可通过地表径流和大气沉降(干、湿沉降)等途径进入水体［5－7］，从而导致沉积物中的某种或几种重金属含量增加，改变沉积物中重金属的分布格局［1，3，5］．随着工业化和城市化进程的加快，机动车尾气排放的增加，矿山和工业废水的排放加剧，往往导致重金属污染［8］．然而，不同地区产业结构、生产方式以及人类活动强度的差异较大，因此在不同水体中沉积物重金属污染的种类、水平和来源具有一定的差异性，从而导致重金属的地区性差异较大［2，4－7］．国内外不少学者利用PCA分析判断沉积物各种重金属污染物的可能途径［9－10］，该方法通过对原变量进行线性变换后，由产生的少数几个新变量最大限度地反映原来众多变量的变化关系和相互作用关系，并揭示蕴含的内在信息［10］．另外，通过柱状沉积物中重金属的含量分析和污染评价，反映人类活动对沉积物及其流域内重金属污染的影响及变化进程［9，11－12］． 改革开放以来，惠州市城市化、工业化进程加快，农林业生产全面发展．大量未经处理的工业废水、农林业和生活污水的直接排放，以及交通运输和矿产开采等人类活动，导致东江惠州段重金属(Cu、Zn、Cr、Hg和Pb)污染状况加剧［7］．与此同时，广东省大多数水库沉积物也面临着重金属污染加重［13］等水质恶化现象，给水库供水安全带来极大挑战．在国内，沉积物重金属的研究主要集中于近海、河口、潮间带、潮滩、陆架区、海洋、湖泊等自然水体［14］，而对水库这类半人工水体的研究相对较少．本文研究了惠州市3座具有代表性的供水水库柱状沉积物中6种重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg)的垂直分布特征，应用地积累指数法和潜在生态风险进行污染评价，了解人类活动对惠州市供水水库重金属污染的影响、现状和历史污染水平，并运用PCA分析探讨各水库沉积物中重金属的可能途径，以期为水库生态系统保护、重金属污染防治和供水安全提供指导和依据． 1研究地区与研究方法 1.1研究区概况 惠州市(22°24'—23°57'N，113°51'—115°28'E)位于广东省东南部，珠江三角洲东端，南海大亚湾北部．地处亚热带，北回归线横贯全市，属南亚热带海洋性季风气候，阳光充足，雨量充沛，年均降水量为1700～2000mm，主要集中在4—9月．惠州市北部以山地居多，东部和南部为丘陵台地，东江沿岸和南部沿海有极小面积的平原．全境有大小河流20多条，较大的河流有东江和东江的支流西枝江、增江(又称为龙门河)．有湖泊和大小水库约130个，较大的有西湖、白盆珠水库、天堂山水库、显岗水库、花树下水库、角洞水库、水东陂水库等．惠州市工业(主要有电子制造业、石油化工业)、农林业(主要包括粮食、肉类、蔬菜、水果、桉树等经济作物)发达，矿产资源丰富，是粤东的交通枢纽之一，公路、铁路、水运、空运等交通网络完善．白盆珠水库位于惠州市惠东县境内，西枝江上游，莲花山西北麓，原称西枝江水利枢纽，是以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电效能的大型水库．西枝江是广东珠江水系东江第二支流主流，全长176km，流域面积4120km2．其中，白盆珠水库控制流域面积856km2，整个库区有石涧、、三坑、横坑、马山、宝口、高潭等近10条支流流入水库．白盆珠水库总库容12.2×108m3，其中死库容1.9×108m3，有效库容3.85×108m3，调洪库容6.45×108m3．在年平均降雨量1900mm条件下，它与新丰江水库、枫树坝水库联合调洪，对减轻东江上游的洪涝灾害有较大作用．沙田水库位于惠阳县城东北10.5km，1969年建成，集水面积26.8km2，总库容约2.17×107m3，库区多年平均降雨量1767.4mm，降水集中在夏秋两季．观洞水库位于惠阳县城西北39km，是惠阳县最大的水库，1958年竣工，集水面积41.6km2，正常蓄水量为3.12×107m3． 1.2样品采集与测定方法 于2008年5月13—15日，在惠州市具有代表性的白盆珠水库、沙田水库和观洞水库(水库参数见表1)大坝前湖泊区用奥地利产Uwitec柱状采泥器(PVC管长60cm，直径6cm)垂直采集未受扰动的柱状沉积物，以4cm为单位进行切割后，用聚乙烯封口袋密封带回实验室处理，各水库所采集的沉积物泥柱的长度和样本数见表1．其中0～4cm为表层沉积物，距底部4cm为底层沉积物，两者之间是中层沉积物．沉积物样品除去植物根系、底栖生物及石块等杂质后经自然风干，用玛瑙研钵研磨过100目尼龙筛后保存备用［15］．称取50mg沉积物样品放置Teflon管中，加1mLHNO3和0.8mLHF后密封于钢罐中高温(180～190℃)消解30h，冷却取出;取出后将Teflon管置于电热板上140℃蒸干，再加入少量HNO3(＜1mL)继续蒸干;蒸干后加2mLHNO3和3mL去离子水，密封于钢罐中140℃下加热5h，冷却取出定容至100mL;摇匀后取10mL加0.2mL内标物Rh后，利用ICP-MS(型号ELANDRC-e)测定重金属Cu、Cr、Pb、Zn、Cd含量，并随机选取样品做平行，其中微量元素的重复性测试相对标准偏差＜5%;取0.2g样品经王水水浴(95℃)消解后用F732-S测汞仪测定重金属Hg含量，同时测量水系沉积物标准物质GBW-07305(GSD-5)，以保证数据的准确性．沉积物有机质的测定采用烧失法，以烧失量(LOI)代替有机质含量［16］． 1.3地积累指数评价 采用Müller［17］于1969年提出的地累积指数法，评价沉积物中重金属污染程度，该方法被广泛运用于水生生态系统沉积物重金属的污染评价［18－20］． 1.4潜在生态风险评价#p#分页标题#e# 潜在生态风险评价法(potentialecologicalriskindex)是瑞典科学家H?kanson［22］提出的沉积物评价方法．该评价法综合考虑了重金属毒性在沉积物中普遍的迁移转化规律以及评价区域对重金属污染的敏感性，可以综合反映沉积物中重金属的潜在生态影响［23］． 1.5数据处理 采用Excel2010、OriginPro8.5和SPSS19软件进行数据处理，并进行相关分析(α=0.05)及主成分分析． 2结果与分析 2.1沉积物重金属分布特征 由表4可以看出，3座水库沉积物中Cr含量为19.58～92.94mg•kg－1，平均含量大小顺序为观洞水库＞沙田水库＞广东省背景值＞白盆珠水库;沉积物Cu的含量为16.85～45.46mg•kg－1，平均含量大小顺序为沙田水库＞观洞水库＞白盆珠水库＞广东省背景值，最大含量约为背景值的2.5倍;Zn在3座水库沉积物中的含量为49.98～640.29mg•kg－1，其平均含量大小顺序为白盆珠水库＞沙田水库＞观洞水库＞广东省背景值，最大含量约为广东省背景值的14倍;重金属Cd的含量在3座水库中波动较大，含量范围为0.22～0.91mg•kg－1，其平均含量大小顺序为沙田水库＞白盆珠水库＞广东省背景值＞观洞水库;Pb平均含量的大小顺序与Cd一致，其含量均高于广东省背景值，其中沙田水库的最低含量约为广东省背景值的3倍．3座水库沉积物中Hg的平均含量相似，而且均高于广东省背景值．3座水库沉积物中各种重金属含量的垂直分布不同(图1)．其中，白盆珠水库沉积物中各种重金属表3重金属潜在生态危害系数［Er(i)］、潜在生态危害指数(RI)与生态风险等级含量在垂直剖面上的变异系数(CV)的大小顺序为Zn＞Cr＞Hg＞Cu＞Pb＞Cd(27.9%～71.6%)，除Zn的含量与沉积深度呈显著负相关(P＜0.05)外，其他5种重金属的垂直变化不显著，但均在中层沉积物中(16～20cm)形成峰值．沙田水库沉积物中各种重金属含量的垂直变化不显著，其CV大小为Hg＞Cr＞Cu＞Pb＞Zn＞Cd(25.7%～84.2%)．Cr、Cu和Cd的含量在底层沉积物中(20～24cm)较高，并在泥柱中层(8～12cm)达到峰值;Hg在整个泥柱中垂直变化不大，而Pb和Zn在沉积物泥柱中波动较大．观洞水库沉积物Cu含量在垂直剖面上先降低再升高，其他重金属的含量与深度显著相关(P＜0.05)．其中，Cr的含量与沉积深度成正相关，而Zn、Cd、Pb和Hg的含量均与沉积深度呈显著负相关(P＜0.05)，其CV大小顺序为Zn＞Pb＞Cd＞Hg＞Cr＞Cu(23.7%～59.0%)． 2.2沉积物重金属的地积累指数 根据3座水库沉积物重金属的地积累指数，表明3座水库沉积物主要受到Zn、Pb和Cu的污染，而基本上未受到Cr、Cd和Hg的污染，各水库沉积物中不同沉积深度Zn、Pb和Cu的污染水平不同(图2)．白盆珠水库沉积物Zn污染与沉积深度呈负相关，说明建库以来白盆珠水库Zn污染加剧，并在沉积物表层达到强度污染(3＜Igeo＜4)．中层沉积物受到轻度－中度Pb污染(1＜Igeo＜2)，表层沉积物和底层沉积物均未受到Pb污染(Igeo＜0)．只有部分中层沉积物(12～20cm)受到轻度Cu污染(0＜Igeo＜1)，沉积物其他层并未受到Cu污染．沙田水库沉积物除表层没有受到Cu污染外，中层和底层均受到轻度－中度污染(1＜Igeo＜2)，而整个沉积物受到轻度至轻度－中度的Zn污染(0＜Igeo＜2)，同时也受到轻度至中度的Pb污染(1＜Igeo＜3)．观洞水库沉积物早期沉积阶段，沉积物中层(8～16cm)、底层未受到Zn污染(Igeo＜0)，而表层、中层(4～8cm)沉积物受到轻度－中度污染到中度的Zn污染(1＜Igeo＜3)，并与沉积深度呈负相关，说明近年来水库Zn污染加重．底层沉积物(12～16cm)受到到轻度－中度的Cu污染(1＜Igeo＜2)，中层沉积物没有受到Cu污染(Igeo＜0)，然后随着沉积物的积累，沉积物Cu含量增加，在表层沉积物中达到轻度－中度污染水平(0＜Igeo＜1)．沙田水库沉积物未受到Pb污染(Igeo＜0)．总之，3座供水水库沉积物主要受到Zn和Pb的污染，中层或底层沉积物受到轻度Cu污染，而基本上未受到Cr、Cd和Hg的污染．其中，白盆珠水库沉积物以Zn污染为主，沙田水库主要是Zn和Pb污染，观洞水库受到轻度的Zn污染． 2.3沉积物重金属的潜在生态危害评价 由表5可以看出，水库沉积物中，6种重金属的单项潜在生态风险指数均小于40，因此3座水库各种重金属的潜在生态风险均较低．另外，根据RI值可知，3座水库沉积物潜在生态风险低(＜120)．其中，Cd是3座水库沉积物RI的主要贡献者，沙田水库沉积物中重金属RI的另一个主要贡献者是Pb．2.4相关分析和PCA分析对3座水库沉积物各种重金属和有机质(以LOI计)进行相关分析和PCA分析．PCA采用Kai-sers标准化的四分旋转法进行旋转，使Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、Hg和LOI等7个变量的解释量最大化(表6)．Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、Hg和LOI被分成3个主成分(表7和图3)，这3个主成分对重金属和LOI解释量为85.5%，可见这3个主成分能够反映出全部数据的大部分信息．第1主成分的贡献率为44.2%，主要由Cd、Pb、Hg和LOI组成，并且在3座水库柱状沉积物中，它们含量间的相关性显著(表6)，表明它们具有同源性．但Pb与Cd、Hg和LOI相距较远，表明Pb还存在其他来源(图3)．第2主成分的贡献率为24.5%，主要由Cr、Cu组成，Cr和Cu的相关性显著(表6)，说明它们的来源比较相似．第3主成分的贡献率为16.8%，主要由Zn组成，并且Zn与Cr、Cu、Cd、Pb、Hg和LOI的相关性不显著(表6)，说明Zn与其他重金属的来源不同． 3讨论 3.1矿产开采与冶炼对水库沉积物重金属含量的影响 重金属矿产开采与冶炼过程中产生的尾矿和矿山酸性废水(acidicminedrainage，AMD)通过地表径流和大气沉降等途径进入水体，是对水体环境具有潜在威胁的污染源，能使水体、水体沉积物中重金属含量增加［24］．大量研究表明，重金属矿产开采与冶炼均严重导致矿山流域内土壤和水体环境沉积物中重金属含量增加［25－27］．例如，大冶铁矿的长期勘探、开采和冶炼活动，导致东港河区、西港河区和洪山溪区内河流水、水系沉积物、土壤和植物受到Cd、As、Cu和Hg污染［26］．王友保等［27］通过对铜陵铜尾矿库区土壤重金属进行研究发现，矿区土壤受到不同程度的Cu、Cd、Pb和Zn污染．重金属冶炼污泥排放也导致流域下游土壤受到重金属污染［25］．土壤中的重金属通过降雨、径流等途径进入水体而最终沉积在沉积物中．观洞水库、沙田水库和白盆珠水库建于20世纪50年代末至80年代，而在20世纪60至70年代，惠州市矿产开发极为盛行．惠州市主要有铁、铅锌、稀土、高岭土、砖瓦粘土、建筑用石料和煤等矿产资源，并伴生Cr、Cu、Hg、Cd、Zn、Pb和Sn等重金属．到20世纪90年代早期，金属矿产已基本停采，但为满足市场需求，铅锌矿仍继续开采［28］．杨元根等［29］通过对赫章县铅锌矿附近河流沉积物重金属的研究，发现铅锌矿石开采造成附近环境介质土壤和河流沉积物中Pb、Zn的显著积累，并且沉积物中主要的重金属与附近的金属矿产类似［27，30－31］．3座水库中，白盆珠水库上游存在大量矿山(铁矿、钼矿、钨矿、锡矿及其他非金属矿等矿山)和Zn冶炼厂，导致白盆珠水库表层和中层沉积物(0～12cm)Zn含量达到500mg•kg－1，达到强度污染;沙田水库上游存在铅锌矿，开采过程中尾矿及AMD排放导致沙田水库沉积物Zn和Pb的含量均超过120mg•kg－1，达到轻度至强度污染;而观洞水库流域内及附近金属矿山少，沉积物重金属污染较轻．因此，水库周围和流域内矿山开采与重金属冶炼是导致惠州市3座水库沉积物Zn和Pb污染的主要原因，这与宁建风等［13］的研究结果一致．#p#分页标题#e# 3.2城市化进程对水库沉积物重金属含量的影响 城市化促进了机动车保有量的增加和城内及城际交通的发展，特别在经济发达地区，交通道路密集导致机动车尾气排放增加．机动车尾气中的重金属(主要为Pb)可以通过大气干沉降作用积累于道路和周围环境介质［32－34］，经降雨冲刷后由地表径流进入水体，也可以通过大气环流随大气干、湿沉降进入水体［35］．因此，城市化交通运输产生的重金属对土壤、水系环境影响范围广泛．陈景辉等［36］通过CA(相关分析)、PCA(主成分分析)和聚类分析发现，1260应用生态学报23卷道路周边土壤中的重金属As、Mn和Ni来自于自然源和交通源，Cu、Zn和Pb来自于交通源，而Co和Cr则来自于工业源．观洞水库流域内和周围的Pb污染工、矿业较少，沉积物Pb含量较低，但沉积物的表层和中层Pb含量存在一个逐渐增加的趋势．惠州市内和城际交通网络密集，机动车尾气污染严重．可以推测，观洞水库沉积物Pb污染加重与城内和城际交通运输过程中机动车尾气排放量的增加密切相关．而白盆珠水库和沙田水库沉积物中Pb的含量主要受到矿产开发与冶炼的影响，机动车尾气排放对水库沉积物Pb污染的贡献相对较小．城市化进程也会导致经济发达地区的郊区人口增加．大量未经处理的生活污水直接排放、固体废弃物没有经过统一处理，而未处理的生活污水和固体废弃物中的重金属最终都会经地表径流进入水体．此外，生活污水和固体废弃物中的有机物能加强沉积物对Zn和Pb的吸附，利于沉积物中重金属的稳定，特别是对于Zn、Cd和Pb［37］．根据PCA分析可知，3座水库沉积物中Pb、Cd、Hg和有机物的相关性较强，它们具有同源性，因此水库沉积物重金属污染与有机污染(如生活污水和养殖废水未经处理排入水体)有关． 3.3农林业发展对水库沉积物重金属含量的影响 农药、化肥等农林物资的应用，推动了农林业生产发展，但长期不合理的使用也可导致重金属污染．绝大多数农药为有机化合物，少数为有机-无机化合物或纯矿物质，个别农药含有Cu等重金属成分，Cu也是肥料(特别是磷肥)中报道最多的污染物［38］．惠州市农业、林业发展快速，白盆珠水库、沙田水库和观洞水库周边农业(粮食、蔬菜)、林业(果树、树苗、桉树等经济林)较多，生产过程中大量使用农药和化肥．农业和林业活动产生的重金属(主要是Cu)随地表径流进入水体，积累在沉积物中．随着科技发展和重金属污染问题的日益突出，近年来农药、化肥等的重金属含量有所降低，表现为Cu含量在中层和底层沉积物中较高而在表层沉积物中较低． 4结论 地积累指数评价表明，3座水库沉积物主要受到Zn和Pb的污染，中层和底层沉积物受到轻度的Cu污染，而基本未受到Cd和Hg污染．其中，白盆珠水库以Zn污染为主，沙田水库主要是Zn和Pb污染，观洞水库受到轻度的Zn污染．潜在生态风险评价表明:3座供水水库表层沉积物中6种重金属的生态风险均较低(＜40)，综合潜在生态风险指数也处于低水平(＜120)，表明沉积物重金属污染程度均较低．沉积物重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的含量随沉积深度的变化差异明显，各种重金属在不同水库沉积物中呈现特有的垂直分布特征．其中，Zn含量除在沙田水库垂直变化不明显外，在白盆珠水库和观洞水库中均与沉积物深度呈负相关，呈现污染加重的趋势;3座水库沉积物中Pb含量的垂直变化各不相同，在白盆珠水库沉积物中部形成峰值，在沙田水库沉积物中的垂直变化不明显，而在观洞水库中与沉积物深度呈负相关，表明污染加剧．Cu在3座水库的底层和(或)中层沉积物中污染较重．矿山开采与冶炼、城市化进程和农林业快速发展是影响3座水库沉积物重金属污染的主要原因．其中，Zn主要来源于矿产开采与冶炼;除矿产开采与冶炼导致沙田水库Pb污染外，机动车尾气排放以及生活垃圾和养殖业是3座水库沉积物Pb污染的主要途径;Cu污染则主要来自于农业、林业污染。

一、工作目标

建立健全重金属防治体系和污染事故应急体系，保证环境平安。全面排查辖区内重金属污染物排放企业（以下简称“重金属排放企业”及其周边区域的环境隐患，摸清重金属污染情况，建立监管台帐，确定重点防控区域（流域）行业、企业和高风险人群；强化环境执法，依法查处重金属污染环境违法行为；

二、工作重点

根据我市实情，确定重点防控的重金属污染物是铅、汞、镉、铬和类金属砷，重点防控的区域（流域）重金属污染物排放相对集中的地区，重点防控的行业是有色金属矿（含伴生矿）采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、电镀业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业等，重点防控的企业是具有潜在环境危害风险的重金属排放企业（特别是集中式饮用水水源地上游的企业）

三、主要措施

（一）做好对重金属排放企业及其周边区域环境隐患的全面检查，摸清重金属污染情况，建立监管台帐，确定我市重点防控区域（流域）和重点防控企业名单。为了确保环境平安，各县（市、区）政府必需与辖区内的所有重金属重点防控企业签订环境平安责任状。

1．对检查中发现的违法行为要依法严处，对污染治理设施不能稳定达标或超总量排污的重金属污染企业，依法责令整改直至关闭。对不符合产业政策的重金属企业依法实施关闭，坚决取缔无经营许可证从事危险废物利用处置活动。

2．建立对重金属排放企业的巡查制度，加强对重金属污染企业的监控，严防超标排放。将整治重金属违法排污企业作为全市环保专项行动的重点，不时加大对违法行为的奖励力度，维护社会公平。

南京农大的一位教授率领一个调查团队在全国多个县级以上市场随机采购样品，结果表明10％左右的市售大米镉超标。少则两三倍，多则十几倍。消息一经公布立即引起公众的极大关注，因为大米是全国70%以上人口每日必吃的主食，而且重金属的污染对人健康的损害远远超过以蜡撞光，以次充好的陈化米。

镉米之忧

镉米呈现出连片分布和日渐蔓延的趋势。对广为流传的中国五分之一耕地受到重金属污染的说法，一些科学家持有异议。他们根据多年在部分省市的大面积调查估算，重金属污染占10%左右的可能性较大。其中，受镉污染和砷污染的比例最大，约分别占受污染耕地的40%左右。

以中国18亿亩耕地推算，被镉、砷等污染的土地近1.8亿亩，仅镉污染的土地也许就达到8000万亩左右。了解一些情况的农民把自己收获的“镉米”卖给猪、牛、鸡等养殖场，再到市场高价买无毒的好米；而经济相对困难的农户就只好吃毒米了。

无处不在的重金属魔影

殊不知，在镉之外，大米中还存在其他重金属超标的问题。中国科学院地球化学所的科学家称，中国内陆居民摄入甲基汞的主要渠道是稻米，而非鱼类。众所周知，甲基汞是著名公害病之一水俣病的致病元凶。

早在9年前，农业部稻米及制品质量监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示，稻米中超标最严重的重金属是铅，超标率28.4％，其次就是镉，超标率10.3％。后者与南京农大的调查数据基本吻合。

浙江大学的一位专家在自己2009年的博士论文中分析，浙江台州9个有电子废物拆解历史的自然村中，其中7个的稻田土壤受到不同程度的镉、铜、锌复合污染；中国科学院地理科学与资源研究所的科研团队2008年的研究监则表明，湖南湘西铅锌矿区稻米铅、砷污染严重。

近日媒体又曝出婴幼儿米糊重金属污染事件，这无疑会给经历了毒牛奶、毒奶粉、毒奶瓶的家长们增添了新的恐慌，相对于之前可以将板子打到无良厂商身上，这次的食品安全问题其实我们大多数人都要承担责任，原因就是这次米糊污染的重金属并不是由生产厂家直接造成的，而是因为我们的土地已经因为人类的粗暴行为广泛污染了，在这些被污染的田地上种出来的粮食作物不可避免地会含有有毒的成分，虽然这次报道的是国外的婴儿米糊，也没有指出大米的原料产地，但现实的状况让我对国产大米无法持乐观的态度（何况已经出现了毒大米和霉大米事件），这意味着即使家长自行购买大米，自己加工成米糊或者米粥，也很难保证绝对的安全，也许我们真要期望经过历次有毒食品的磨练后，我们的后代能进化出超强的解毒能力。

既然我们的环境包括被我们自己污染的土地和海洋，重金属污染的存在已经是一种客观事实，而如何减少和清除重金属污染是一项庞大而长期的工程，我们的孩子无法去等待完成的那一天才进食，我们唯有探讨一下眼下如何减少重金属污染对孩子的伤害：

1 避免提早添加辅食以减少摄入重金属，毕竟辅食污染重金属的风险大于单纯进食母乳，而且重金属的危害与儿童的年龄相关，建议辅食添加不早于六个月。

2 避免或者减少摄入重金属污染风险大的食物。重金属污染有逐渐积聚的特性，所以生长期长的大米比生长期短的水果蔬菜重金属含量更高；动物由于进食被污染的食物也会积聚重金属，通常会沉淀在骨骼当中，这样如果以骨粉作为补钙食品是有相当的危险的。有些家庭爱用猪骨头熬汤和煮粥，所幸的是其中的金属成分（包括有益的钙质和有害的重金属）都不容易溶解于水中，所以风险不算大；反而南方孕产妇爱吃的姜醋（由姜、甜醋、带壳鸡蛋和猪骨头制成），由于醋酸的作用，骨头中的重金属有可能被释放出来，是否会污染母乳值得探讨。近海例如珠江口海域的污染不可谓不严重，产出的贝类应该是重金属污染的高危产品，包括营养学家青睐的生蚝、本地居民热衷的瑶柱以及号称自然补钙佳品的牡蛎壮骨产品。

3 通过增加奶类食品减少重金属的摄入，因为奶中大量的钙质有拮抗重金属的作用，同时增加奶类也相应减少了进食辅食。