滇池内湖滨带重金属污染及其生态风险评价

摘要：水体沉积物是重金属元素的重要载体，其含量高低能反映水环境质量现状。采集滇池内湖滨带沉积物样品，分析了滇池内湖滨带表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn 8 种重金属元素含量特征，并用Hakanson 潜在生态危害指数法评价其生态危害，旨在为合理预防和治理滇池内湖滨带的重金属污染以及内湖滨带生态系统的修复提供基础资料。结果表明，与“全国土壤环境质量标准”对比，表层沉积物中主要是Cd、Cu、Zn 超标，重金属污染强度总体上是草海＞外海。不同重金属间的相关性分析结果表明，Cu-Cd 之间呈极显著相关，说明这两种元素污染源可能相同，几种污染重金属与胶体矿物元素Fe、Mn 间的相关性不大，说明在所调查沉积物中，Fe/Mn 氧化物或氢氧化物共沉淀或吸附Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni 元素量较少。由潜在生态风险评价结果可知，滇池内湖滨带表层沉积物已具极强生态危害，各重金属对滇池内湖滨带生态风险影响程度由高到低依次为：Cd>Cu>Pb>Ni>Zn≈Cr。

    滇池位于东经102°02′~102°47′，北纬24°40′~25°02′，是云南高原最大淡水湖，我国第六大淡水湖。湖体南北走向，略呈弓状，北部近东西向海埂，将全湖分为两部分，北部为水草生长的沼泽化湖湾草海，水深仅1.5 m。南部为外海，是滇池主体，主要湖区水深5~6 m[1]。滇池从20 世纪70 年代后期开始受到明显污染，进入90 年代污染速度加剧，目前全湖水质为劣V类[2]。
    湖滨带是水陆生态系统间的过渡与缓冲区域，有保持物种多样性、调节物流和能流、净化水体及减少污染等功能[3]，湖滨带是湖泊的生态保护屏障，是健康湖泊生态系统的重要组成部分[4]。根据《滇池保护条例》，湖滨带为滇池水域的变化带和保护滇池水域的过渡带，是滇池水体不可分割的水陆交错地带，其具体范围是正常高水位1 887.4 m 水位线向陆地延伸100 m 至湖内1 885.5 m 之间的地带[5]。滇池四周有防浪堤，防浪堤以内的湖滨带称为内湖滨带。
    近年来，德国、英国和瑞典等国研究者均从沉积学角度提出重金属污染评价法[6-10]。其中Hakanson 生态风险指数法不仅反映某一特定环境中各种污染物影响，而且反映多种污染物的综合影响，并用定量方法划分出潜在生态风险程度[11]。目前来看，在研究沉积污染物对环境影响评价中，生态风险指数法应用最广，在国际上影响较大[12]。水系沉积物中重金属间相关性可判断其来源是否相同。若元素间显著相关，则说明它们出自同一来源可能性较大，这既可能是地球化学来源，也可能是人为活动造成的复合污染所致[13]。
    目前，国内外对滇池的研究主要集中于滇池富营养化，滇池面源污染及藻类等方面，缺乏对滇池内湖滨带重金属污染状况的系统调查[14]。重金属作为对人类及牲畜有严重危害的污染物应引起关注。本文通过对滇池内湖滨带表层沉积物初步调查采样监测，初步评价滇池内湖滨带重金属污染、分布及其生态风险，旨在为合理地预防和治理滇池重金属污染及内湖滨带生态系统修复提供基础资料。