連云港徐圩新區河湖底泥的理化特征及其氮磷污染程度評價

林洪軍, 鄭小軍, 胡志遠, 王貝貝, 張肖城, 程錚

( 1.江蘇香河農業開發有限公司, 江蘇 連云港 222048; 2.江蘇大學 環境與安全工程學院, 江蘇 鎮江 212013;3.蘇州先進分子診斷有限公司, 江蘇 蘇州 215127 )

1 數據與方法

1.1 研究區域與采樣點

徐圩新區(118°24′～119°68′E,33°59′～35°07′N)位于江蘇省連云港市東南部.本研究選取的河湖包括復堆河、燒香河、駁鹽河、中心河、方洋河、納潮河、西港河、深港河、南復堆河9條河流,以及云湖、東香湖、香河湖、張圩湖、陬山湖、徐圩湖6個湖泊,并共設置了28個采樣點(具體采樣點如圖1所示).

圖1 河湖底泥采集點的位置圖

1.2 樣品采集與分析

1.3 理化指標檢測的方法、儀器和試劑

KCl溶液的質量濃度為1.0 g/L,壇墨質檢科技股份有限公司生產;硝酸、高氯酸和氫氟酸的質量濃度均1.0 g/L,國藥集團化學試劑有限公司生產;H2SO4的質量濃度為1.0 g/L,壇墨質檢科技股份有限公司生產.

1.4 地質累積指數

采用地質累積指數(Igeo)評估河湖底泥中氮磷的污染程度[10].Igeo的計算公式為:

Igeo= log2Ci/(K×Bi).

式中Igeo為地質累積指數;Ci為實測底泥中化學元素i的質量分數;Bi為元素i的地球化學背景值(%)[11](所測的元素采用的是我國工業化前沉積物中的化學元素[12],Bi背景值選取各省、自治區、直轄市的土壤氮磷含量[13]);K為表征巖石地質、成巖作用等影響背景值變化的系數(依據本文測試底泥的結果和文獻報道的數據,本文取該系數值為1.5)[14].采用Muller分級標準對Igeo的計算結果進行分級和評價[15-16].

2 結果與分析

2.1 pH值及其空間分布特征

圖2 各采樣點底泥的pH值

2.2 氮磷含量及其空間分布特征

表1 徐圩新區河湖底泥中的氮磷含量

圖3 各采樣點底泥中的氮磷含量

表2 研究區內不同河湖底泥中的氮磷含量

2.3 污染程度評價

圖4為研究區河湖底泥中TN和TP含量的地質累積指數(Igeo)和分級評價結果.由圖4可以看出,處于TN偏中度污染的點位有15個,處于TP偏中度污染的點位有5個,剩余其他點位均處于TN和TP中度污染及以上等級.對各采集點氮磷的Igeo值進行計算得,其總氮的Igeo平均值為1.97,表明該區域處于偏中度污染狀態;總磷的Igeo平均值為2.30,表明該區域處于中度污染狀態(表3).在9條河道中,駁鹽河、復堆河和西港河的平均總氮的Igeo值較高,處于中度污染狀態,其余為偏中度污染水平;駁鹽河的平均總磷的Igeo值最高,為重度污染狀態,其余為中度污染及以下水平(表3).6個湖泊中,香河湖與徐圩湖的總氮的Igeo平均值相對較高(分別為2.93和2.69),處于中度污染狀態;各湖泊采樣點位的總磷的Igeo平均值的差異較小(在2.12～2.57范圍內),均處于中度污染狀態(表3).

表3 研究區河湖底泥中的氮磷地質累積指數(Igeo)及其污染程度

2.4 人類活動對底泥生態的影響

3 結論