湘江重金属污染现状、污染原因分析与对策探讨

湘江是长江的重要支流,湘江流域内聚集了湖南约60%的人口,创造了全省近3/4的GDP。近年来随着工农业的快速发展、城市圈的扩大、沿江两岸矿产资源的开发,湘江重金属污染日趋严重。湘江综合治理不仅关系到湖南经济的发展、社会的和谐,还关系到长江流域的可持续发展。本文在对湘江水资源作基本介绍的基础上,着重调查了重金属污染现状与己形成的影响,对重金属污染来源与原因进行了分析,提出了湘江重金属污染防治的对策与建议。     

重金属污染治理的湖南范本

湖南是有色金属之乡,承载着几千万人口饮用取水的湘江流域是湖南的母亲河,也是湖南百分之八十的重金属污染富集之地.为确保湘江两岸群众的饮水安全与身体健康,重金属污染治理已成为湖南省决策层长期以来关注的重点.2011年3月,国务院批复了《湘江流域重金属污染治理实施方案》,规划投资500多亿元彻底消除污染源.为抓紧完成实施方案的各项任务,湖南省政府办公厅于2012年6月下发了《〈湘江流域重金属污染治理实施方案〉工作方案》(以下简称《工作方案》),计划到“十二五”末达到基本解决突出的重金属污染问题、优化涉重金属产业结构、全面治理工业污染源、控制涉重金属企业数量与重金属排放量并逐步解决历史遗留污染问题等目标.     

构建湘江流域生态补偿机制存在的问题研究

文章首先阐述了湘江流域自然水资源状况及其目前水质污染现状,分析了流域水污染对生态环境的不利影响.根据湘江流域在湖南省经济发展及人居环境中的战略地位,为保持水生态环境,保证流域水资源的可持续利用,提出构建湘江流域水资源生态补偿机制的必要性及需遵循六个主要基本原则.根据湘江流域的实际情况,从补偿责任难以界定、标准难以测算、模式单一与补偿环境局限四方面分析了构建流域水资源生态补偿机制所存在的问题.     

湘江的水生生物与水质污染

全长856公里的湘江,发源于广西临桂县境,流经桂林地区,进入湖南省后,通过衡阳、株洲、湘潭、长沙等重要工业城市,在湘阴濠河口注入洞庭湖。 由于沿江采矿、冶金、化工等工业废水排入湘江,以及湘江流域农药的广泛应用,也使水和底质中六六六、DDT的含量不断增加,湘江受到污染,局部江段污染相当严重,直接影响水生生物的群落结构,同时也形成了对渔业资源的危害。     

湘江沿岸倾倒固体废弃物情况急待解决

浩浩湘江水,滚滚东流去。古往今来,长达八百多公里的湘江以其丰富的水源,哺育着湘江沿岸千百万劳动人民和灿烂的历史文化。今天,湘江水仍然是湘江流域经济发展的生命线和基本资源。对湘江水资源的保护、开发、综合利用和优化规划经营,是关系到我省经济发展、沿江两岸千百万人民安全、健康生活的一个极其重大的问题。湖南省委、省政府对此十分重视,多次指示要搞好湘江两岸的环境保护,保护好湘江的水资源不受污染破坏。     

湘江流域湘潭段水体中氨氮变化趋势的研究

对湘江流域湘潭段2001-2010年近10年来氨氮的污染状况、变化趋势、污染原因等进行分析.结果表明：2001-2010年,湘江湘潭段的氨氮污染虽有起伏变化,但仍呈显著上升趋势,2007年发展至顶峰,随后逐年下降;涟水湘潭段的氨氮污染值自2006年起呈不显著下降趋势;从2008年开始湘江流域湘潭段氨氮年均值未再超标.     

湘江流域水质环境演变特征研究

根据1996年-2010年湘江的水质监测数据,基于湘江流域生态环境质量背景和现状,选用危害较大的10项污染指标,采用单因子污染指数法和综合因子污染指数法对近15年来湘江水质变化进行了分析,研究湘江水质环境演变特征。并选取了2002年-2010年经济和废水排放数据,分析了经济与废水排放之间的相互关系。研究结果表明:湘江流域最为严重的污染物氨氮并没有快速下降的变动趋势,重金属镉在湘江干流和湘江支流中都呈上升趋势,湘江流域的水质环境状况并没有得到很好的改善,污染状况尽管有所缓解,但部分污染物依然比较严重,如总磷和镉等;通过环境库兹涅茨曲线模型模拟,表明水环境与经济发展的关系位于环境库兹涅茨曲线上升段。     

湘江流域水质综合评价及其时空演变分析

选取湘江流域29个水质监测断面2008—2015年的水质监测数据,包括DO、COD_(Mn)、NH_3-N、TP、Pb、As、Cd,利用单因子评价法及季节性Mann-Kendall检验,对湘江流域的水质及其时空演化特征进行综合评价分析。结果表明:1)湘江流域水环境质量整体优良,且污染物浓度呈现持续下降趋势;部分地区受其自身条件及其发展的影响,污染类型及趋势差异明显。2)对于重金属Pb、As、Cd的整体治理效果要好于NH_3-N、TP。3)湘江流域内NH_3-N和TP的污染浓度表现为丰水期高于枯水期。而重金属污染差异明显,主要受河流流量变化以及历史排放的影响。4) 2008年以后,政府干预逐渐替代城市发展等经济因素成为影响湘江流域水环境变化的主要因素。     

湘江水系沉积物重金属元素分布特征及风险评价

对湘江流域水系沉积物中9种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sb、Zn）含量进行统计分析,以地累积指数（I_geo）为参数分析了1982年以来湘江流域重金属污染程度的变化趋势,采用富集因子法和对数回归模型评价了重金属污染程度和潜在水生生物风险,并采用主成分分析法判别了重金属的可能污染来源.结果表明：湘江流域水系沉积物中重金属的空间分布极不均匀,近30a以来重金属元素的I_geo大体呈缓慢上升的趋势,长株潭地区和衡阳地区大部分重金属元素的I_geo逐渐降低.湘江流域污染程度最高的重金属元素为Cd,其次为As和Hg,郴州地区呈现出以Cd为主,多种重金属复合污染特征,具有很强的潜在水生生物危害性,是湘江流域污染最严重的地区.水系沉积物中重金属可能的2个主要污染来源为采选、冶炼废水的排放和尾矿库的泄漏,岩石的化学风化和河流的搬运作用.     

湘江污染综合防治学术讨论会在长沙召开

1980年12月1日至6日,湖南省湘江水系保护委员会和湖南省环境保护办公室,在长沙主持召开了“湘江污染综合防治学术讨论会”承担“湘江污染综合防治科研协作组”的负责单位湖南省环境保护研究所,邀请了承担此项任务的中国科学院环境化学研究所、地理研究所、高能物理研究     

湘江流域土壤重金属污染及其生态环境风险评价

采用美国TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)提取重金属和内梅罗综合污染指数评价方法对湖南省湘江流域土壤重金属生态环境风险进行评价.沿湘江流域采集72个土壤样品,测定土壤中的6种主要重金属的总量、TCLP提取的有效态含量及土壤样品的污染级别.结果表明,湘江流域土壤As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb总含量分别在4.25～549.67、0.13～76.84、11.49～281.69、7.75～7 234.81、5.50～56.65和8.60～2 084.81 mg.kg-1范围之间,TCLP提取态含量分别在0.02～10.97、0.06～28.41、0.04～72.29、0.59～1 152.32、0.07～10.65和0.17～1 165.58 mg.kg-1范围内.TCLP提取的土壤Cd、Cu、Zn、Ni、Pb有效态含量分别与其总含量之间存在着显著的相关关系.72个土壤样品中属安全水平、警戒水平、轻污染水平、中污染水平和重污染水平所占的比率分别为60.52%、11.33%、5.65%、4.22%和18.38%,说明湘江流域土壤重金属污染存在着比较严重的生态环境风险.     

湘江霞湾段汞环境容量模型研究

根据湘江霞湾段水力学特征及向家塘断面水质要求 ,在综合分析多年水文参数和相应环境监测数据的基础上 ,建立了一套适合该江段的汞环境容量模型。经检验 ,模型预测值与实测值吻合良好 ,该模型可用于预测预报该江段在不同水文条件下汞的环境容量及水体中汞的浓度分布变化规律 ,以利调控汞污染源的排放强度和总量     

株洲城郊农田土壤重金属污染特征与Pb同位素示踪

通过采集湖南株洲城郊农田区表层土壤（A层）,并分析其Cd、Hg、Pb、Zn等重金属元素含量,研究了土壤中重金属元素的污染特征.为示踪这些金属元素的来源,选择农田区典型土壤样品及湘江沉积物、污染源区土壤样品,进行重金属元素含量和Pb同位素组成测定.结果表明,农田区A层土壤受到不同程度的重金属污染,其中,Cd、Hg、Pb、Zn含量最高,分别为21.71、24.52、261.49、577.94 mg·kg^-1,且Cd、Pb、Zn元素之间显著相关,而研究区附近湘江水体和沉积物中这些元素含量没有增高,说明这些重金属不是来自湘江,而是可能主要来自冶炼厂;铅同位素显示,冶炼厂附近A层土壤²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值（1.150~1.164）低于周边区域A层土壤（1.164~1.169）,²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb值（2.108~2.122）高于周边地区（2.106~2.119）,说明受到人为污染的影响.从污染区分布空间位置和铅同位素源解析的结果看,农田区土壤中Cd、Hg、Pb、Zn等重金属的主要污染源是冶炼厂的冶炼烟气粉尘及与农耕活动有关的其他人为污染.     

洞庭湖水环境污染状况与来源分析

在对洞庭湖水环境污染状况评价与时空变化规律分析的基础上,探讨了洞庭湖的特征污染物及主要来源。结果表明:2008年洞庭湖Ⅴ类及劣V类水质达78.6%,东洞庭湖和洞庭湖出口的营养级别达轻度富营养,总体水质呈现由入湖口水域到湖体水域到出湖口水域,水质逐渐改善的特点;洞庭湖的特征污染物为总磷和总氮;磷污染物主要来源于洞庭湖区、沅江和湘江;氮污染物主要来源于湘江,洞庭湖区氮磷污染主要来源于农业面源和城镇生活污染。     

湘江流域水环境问题及其综合应对策略

基于历史长系列水文资料统计与水质评价方法,对湘江流域水环境质量时空尺度变化规律进行了分析,并一步明晰了造成水环境问题的主要成因,最后提出了相应的综合应对策略。结果表明,在时间上,湘江流域水质呈不断恶化态势;在空间上,湘江上游水质好于中下游,中游水质污染最为严重。区域气候与江湖关系变化、社会经济发展、水土资源开发等都对湘江流域水环境产生显著影响。为解决湘江水环境问题,在优化调整流域生态水文格局的基础上,进行生态环境友好型水利工程群的布置、建设和联合调度,并制定适合流域水环境特征的政策法规体系。     

“十五”期间湘江株洲段水质环境监测与分析

根据2001年-2005年湘江株洲段的水质监测数据,选用高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子洗涤剂、硫化物等17项污染指标,采用综合评价方法对湘江株洲段水质变化进行了分析。结果表明：“十五”期间湘江株洲段水质综合污染指数由2001年的5．67下降到2005年的4．67,水质总体上得到改善。但是由于城市和农业废水排放量的增加,总大肠茵群、氨氮、石油类、氟化物和总汞等影响整个水质的主要因子,有明显的上升趋势,须引起有关部门的注意。     

湘江流域土壤中有机氯农药的残留规律

2004年5月采集了湘江流域51个样品,用AES萃取技术,使用GC-MS方法测定了样品中的六氯苯(HCB)、滴滴涕(DDTs)、氯丹、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵等有机氯农药(OCPs). 结果表明:HCB和DDTs的检出率为100%,氯丹和灭蚁灵的检出率较低,艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂和七氯未检出,说明HCB和DDTs曾在湘江流域广泛施用. w(OCPs)平均值为145.49 μg/kg,其中w(DDTs)占w(OCPs)的90.9%,且有些土壤样品中w(DDT)/w(DDE+DDD)较大,说明DDTs曾作为湘江流域的主要杀虫剂施用过,并且近期仍然有输入. 农药残留量与农药的施用量成正比,农药施用量高的衡阳地区,其土壤中的农药残留量最高. 不同使用功能的土壤中有机氯农药的残留量不同,表现为旱地中的残留量高于水稻地,蔬菜地中以辣椒地的残留量最高.      

长三角地区秸秆焚烧PM2.5排放量估算与分析研究

根据长三角地区的实际情况,对该地区两省一市的秸秆焚烧PM2.5排放量状况进行估算.通过长三角地区2002年-2012年主要农作物产量、草谷比、焚烧比例和PM2.5排放因子,估算了该地区内秸秆焚烧量,同时对由秸秆焚烧引起的PM2.5排放量进行了估算,并进行了分析.结果表明：长三角地区2002年-2012年秸秆焚烧量最高的为农业发达的江苏省,高峰都集中在每年的10月份前后,由秸秆焚烧引起的PM2.5排放量呈逐年上升趋势,2012年达到55 218.96 t,其中江苏省每年的PM2.5排放量占到该地区的75％以上,2012年占到80％.研究结果将为制定该地区污染控制政策,改善区域环境空气质量提供科学理论依据.