湘江衡阳段重金属污染现状、原因分析与对策(论文)

湘江衡阳段重金属污染现状、原因分析与对策

摘要：湘江是湖南的母亲河，是湘江流域居民的重要饮用水的水源地，也是不同污水的汇聚地。资料表明，随着工业化和城市化的发展，湘江流域内的水体、土壤和农作物受到不同程度的重金属严重污染，其中镉和砷的污染较为突出。与湘江流域内其他江段相比，衡阳段受到严重的重金属污染。湘江流域重金属污染不仅严重影响了流域内居民的正常生活供水，而且还造成了流域内居民重金属中毒、鱼类资源大幅度减少、大量的农田被荒弃等，甚至造成相当地域的鱼类、粮食和蔬菜不能食用。

关键词：重金属湘江污染现状对策

Abstract：Xiangjiang river is the mother river of hunan, the inhabitants of xiangjiang river basin is an important water source of drinking water, is also different HuiJuDe sewage. Data show that, with the development of industrialization and urbanization, the xiangjiang river basin water, soil and crops have been different degree of heavy metal polluted, which cadmium and arsenic pollution are more prominent. And xiangjiang river basin JiangDuan other than, hengyang ShuiKouShan period of serious heavy metal pollution. Xiangjiang river basin of heavy metal pollution not only seriously affected the normal life of the residents in the basin water supply, but also caused the basin residents heavy metal poisoning,

fish resources are greatly reduced, a large amount of farmland was deserted, etc., and even cause quite a regional fish, food and vegetables can't be eaten.

Keywords:Xiangjiang River Heavy Metals Pollution Status Countermeasures

湘江是长江中游的重要支流之一，发源于广西壮族自治区灵川县海洋山西麓的海洋坪，自西向东北蜿蜒而下，流经广西兴安、全州 2 县，在叉江入湖南东安县下江圩，斜贯湖南省境，经永州、冷水滩、祁阳、祁东、常宁、衡南、衡阳、衡东、衡山、株洲、湘潭、长沙、望城等县市，从湘阴县芦林潭入洞庭湖,干流全长 856km，其中湖南省境内干流长 670 km，流域面积为85 383 km2，占全省总国土面积的40.3%，沿途接纳大小支流1 300 多条。它是洞庭四水中流域面积最大、产水最多的河流。湘江流域是湖南省的主要经济带，该流域内人口数占全省人口的 57.1%，GDP 占全省的72.4%，工业增加值占全省的 64.3%，经济总量和工业发展总体水平居全省之冠[1]。

1 湘江水环境中重金属的污染现状

1. 1 重金属污染历史与现状

湘江既是纳污水体，又是该流域居民的重要生活饮用水及工农业用水水源。由于产业结构和工业企业地区分布的不合理，部分江段污染物排放量已超过了环境功能区规划所允许的纳污能力。湖南省《“十一五”湘江流域水污染防治规划（待批稿）》中指出；随废水流入湘江的有害物质中以有色金属的“贡献”最大，主要的有Hg、Cd、Pb、

Zn、Cu、Cr 等重金属。目前，湘江水污染中的主要重金属污染已由 Hg 转变为 Cd 和As。其入河量分别为：Hg 1.17t· a-1，Cd 148.55 t· a-1，As 81.85t·a-1[2]。据报道，1966年，湘江检测出 Cr、Pb、Mn、Zn、As等重金属；1978年，湘江已成国内污染最为严重的河流之一；1990 年之后，湘江水质呈恶化趋势，工业污染导致的重金属污染日益严重[3]。据湖南省环保局公布的数据显示，2006-2007年，湘江流域所设的40个省控水质监测断面， 2006年超标断面为56%，2007年为50%[4]。湘江水系的污染区域主要集中在郴州、衡阳和株洲3个江段。

衡阳市是湖南省重要的工业城市，湘江呈南北向纵贯市区，径流长61.25 km。此江段分布了水口山矿务局等厂矿28个，排入湘江的废水量为 2 752×104m3·a-1，尤以水口山四厂和铅锌矿所排废水中的重金属超标最为严重[5]。常宁市水口山铅锌矿，最早开采于宋朝，正式建矿于1896年，至今已有110多年的历史，享有“世界铅都”、“中国铅锌工业的摇篮”之美誉。据报道，由于污染问题，每年该公司赔给周围农民经济损失的金额高达1.25×106元以上[6]。

湘江在衡阳段有蒸水和耒水汇入，在蒸水河两岸分布有化工厂纺织厂、造船厂、酿酒厂、造纸厂等大小工厂近百家，工业废水排放量达 3 526×104m3·a-1。此外，部分工厂的废渣及居民生活垃圾的倾倒造成蒸水中含有大量的毒物和病原体。孙树青等[7]曾对湘江干流

水环境进行健康风险评价，结果表明，湘江干流衡阳以上江段水质良好，衡阳以下江段水质较差。

根据湖南省环保厅历年对湘江水质监测数据, 湘江总体水质在

自上世纪90年代呈恶化趋势,总体污染特征是以有机污染为主的重

金属、微生物复合污染, 其中重金属污染特征尤为突出[8],以湘江衡

阳段为例,见表1,该段4个监测断面中As、 Hg、 Pb、 Cd 均有超标,

其中松柏断面分别超标13.58%、8.94%、2.32%和27.16%。对历年湘

江干流及其主要支流36个断面监测资料进行统计,Hg、Cd、Pb 是最

主要的污染物,超标断面数分别达到10、8、8个,其中Hg、Cd 主要

在干流,尤其Cd 污染涉及衡阳以下各江段, 面最广泛。重金属污染

已不再是局部污染,而是一个流域的污染[9]。

表1 湘江衡阳段各污染指标监测数据统计结果

断面指标 As Hg Pb Cd

松柏均值／mg·L-1 0.038 0.00071 0.0204 0.0052 最大／mg·L-1 2.17 0.00102 1.0123 0.1887

超标／% 13.58 8.94 2.32 27.16

黄茶岭均值／mg·L-1 0.0016 0.000054 0.011 0.0029 最大／mg·L-1 0.24 0.00014 0.0758 0.011

超标／% 3.8 1.54 0.93 4.94

枣子坪均值／mg·L-1 0.015 0.000063 0.013 0.0027 最大／mg·L-10.10.0003 0.1239 0.0782

超标／% 4.01 5.86 2.09 10.8

站门前均值／mg·L-1 0.012 0.000058 0.0092 0.0019 最大／mg·L-10.13 0.0002 0.1035 0.107

超标／% 1.85 2.47 1.23 6.17

1. 2 重金属污染造成的影响

湘江重金属污染直接导致流域水环境质量严重下降,饮用水安全问题突出。目前,湘江污染已对流域4000万人口的饮用水安全构成严重威胁,以衡阳市为例, 2011年饮用水源地水质达标率仅6.09% ,其上游人口密集区段,如松柏和衡阳黄茶岭段, 饮用水安全也很不乐观[10]。某些支流经城镇或工矿区的局部河段,污染十分严重,形成了长达数公里的岸边污染带。

重金属污染物也是导致水生生态及流域其他环境系统破坏的主要因素[11]。近年来, 湘江鱼类大幅减少, 每年均有废水毒死鱼类的现象发生,一些名贵鱼类如鳗、青鱼、铜鱼已不再常见。此外,湘江重金属污染物也广泛地影响依靠湘江进行灌溉的数以千公倾的农田、土壤及作物,造成了不可逆转性的污染。郭朝晖等[12、13]对湘江衡阳-长沙段沿岸采集的219个土壤样品和48个蔬菜样品进行分析表明, 土壤中As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn 含量均大于背景值,其中Cd与Pb 分别为7.97 和3.69倍。与GB15618- 1995 中II 级标准( pH 6. 5～7. 5)比较,As、Cd、Cu、Ni、Pb 和Zn均有超标, 其中Cd 超标率达68.5%；与GB2762- 2005 比较, 蔬菜 As、Cd、Ni、Pb含量超标率分别为 95.8%、68.8%、10.4%和95.8%。

水及水生物、土壤与作物等污染最终危及人类健康与安全。众所周知, 重金属不能被生物降解,但具有生物累积性, 通过食物链进入

人体, 在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性, 或在人体的某些器官中富集,造成危害。近年来, 湖南陆续发生重金属污染事件,如2008年辰溪县砷中毒事件, 2009年6月双峰县某公司违法转移含铬废渣引起铬污染,同年7月浏阳发生镉污染事件等, 均已给当地的环境和人民群众的身体健康造成较大影响。

2 湘江重金属污染来源与原因分析

造成湘江重金属污染现状的一个原因是环境重金属累积引起的历史污染。底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿, 当遇到洪水底泥受到扰动或水环境发生变化时,沉积在底泥中的重金属重新悬浮或溶解进入水体, 造成水体重金属含量升高。根据已有调查资料, 2005年湘江衡阳段18个监测点底泥中7种重金属的综合污染指数为28.5, 为重度污染，湘江底泥中重金属累积造成的历史性污染严重,表现越来越突出,不仅增大了治污难度,也成为了饮用水安全的最大隐患。2006年1月, 衡阳水利公司清淤导流, 底泥中所含的大量镉进入水体,造成了“镉污染事件”,导致水质出现不同程度污染。

3 污染防治对策与建议

3. 1 提高产业技术水平与清洁生产水平

长期以来, 流域内有色冶金等行业的技术相对落后,资源及能源利用率低、污染物排放量大等是造成当前湘江流域重金属污染的最直接因素,同时湘江流域企业整体清洁生产水平较落后, 治理污染的能力低,

对环境保护投入不足加速了水资源重金属的污染。2006年4 月,由中国科学院地球化学研究所完成的一份调查报告显示,衡阳市某地土壤中镉的含量平均超标127.3倍, 铅超标6.2倍,砷超标1.1倍, 稻米成为镉米 ,数以百公倾计的农田土壤不能耕种。近15年来, 湖南省工业经历老项目的以新带老、新建项目“三同时”,逐步实现了清洁工艺、清洁生产、强化企业管理等措施, 三废排放量得到有效控制,但仍不能满足环境要求,局部区域污染仍然严重。

3. 2采取综合治理措施

污染综合治理是实现湘江流域可持续发展和水域功能目标的必由之路。不同年份湘江重金属污染统计曲线, 见图1,从图1中可以看出,重金属污染总体上有恶化的趋势[14]。湘江流域环境综合治理一直是湖南环境保护工作的重中之重, 早在1979 年就颁布了我国第一部省级水环境保护条例《湘江水系保护暂行条例》, 近年来更是引起国家、省政府及各级主管部门的高度重视。1996～2000年,湖南省在湘江流域实施重点环境保护项108项,近年来,又出台一系列整治计划, 将砷、镉列为“十一五”减排目标, 编制了《湘江流域生态环境综合治理规划》、《“十一五”湘江流域水污染防治规划》、《“十一五”湘江流域镉污染防治规划》及《湘江长沙段及主要支流水环境综合整治五年行动计划等, 从而使恶化趋势在一定程度上得到缓解, 2008年,全省工业废水排放量比2005年下降了24.6%。目前,流域已关停564 家污染企业、限期治理到位59家,造纸企业由660家减少到207家。然而,如图1 所示,湘江重金属近几年的发展趋势不容乐

观, 要彻底解决湘江的重金属污染问题,还有较长的路要走。湘江污染是长期不合理的工业布局、沉重的历史“欠账”及落后的技术水平等多重因素所致,污染治理除从源头减少废物排放外, 受污底泥与流域周边土壤的污染不容忽视, 需采取综合治理,从根本改善和扭转湘江污染现状。值得庆幸的是,湘江污染治理又迎来转机——国家将湘江流域综合整治同“三河三湖”等重点流域水污染治理一道纳入国家大江大河治理范围, 湖南将在生态补偿、排污权交易、环境税费改革、污染责任险等方面获得全国率先试点权,到2015 年,将陆续投入3000 亿元用于湘江流域综合整治。

图1 不同年份湘江重金属污染情况统计

3. 3 环保政策的落实与监管体系的完善

落实环保政策是全社会的共同责任。部分企业特别是乡镇企业重经济效益,忽视社会效益和环境效益,有法不依；地方主管部门注重短期经济效益,放弃环境保护效益,执法不严、违法不究的现象比较普

遍。环保政策的落实应体现在各个环节,工业企业应完善三废处理设施、限期治理,环保主管部门应加大政策执行力度,对肇事的责任单位和责任人进行责任追究。

不断完善水质监测系统。2011年湖南省在湘江建成6个水质自动监测站, 安装了镉在线监测仪,数据自动反馈环保部门,以便环保部门对相关突发事件迅速作出反应。建议不断完善监测网络,加大环境监测力度,尤其是重点企业废水排出口重金属的在线监测设施的完善, 构建水质安全保障的监控与监督机制。

提高公众环境监督意识, 确保母亲河安全。重金属污染相对于大气、噪声污染而言,不易引起群众重视,加之广大群众对待污染习以为常, 从而造就了现实中的重金属污染事故频发现象。因此,需大力开展环保与保护湘江水质卫生的宣传教育,提高广大民众自觉保护湘江水资源的意识。环保部门应及时、准确发布信息, 保障群众的知情权, 提高公众参与环境监督的积极性。

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附图

湘江黄茶岭段排污口