全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价.doc

全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价
任务来源：全国水资源综合规划专项
主要完成人： 周怀东 郝红 王雨春 吴培任 吴世良
获奖等级： 应用二等
内容简介：
本次《全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价》对全国水系（主要是水源地） 906 个监测断面的底泥重金属和营养物质进行了检测和质量评价。对底泥样品的铜、锌、铅、镉、铬、砷和汞七项重金属指标，以及总有机碳、总氮、总磷等营养组分进行了分析测试。尽管工作量大任务紧，检测工作中严格质量控制，以保证数据质量。
在高质量分析数据的基础上，根据《全国土壤背景值》和 《土壤环境质量标准》 ，分别以十个水资源一级区和全国省级行政区为区划单元进行评价和统计。
工作报告形详细描述了各水资源区和省级行政区底泥七种重金属以及营养组分的含量特征、质量状况和空间分布特点，同时以地理信息系统图件形式对成果进行了直观表达。
本次工作对全国范围水系（水源地）底泥质量状况的调查和评价，在我国尚属首次。通过系统工作对我国水系，特别是大型供水水源地底泥的重金属污染程度和空间分布状况有了全面的认识。水体富营养化是当前我国面临的重要问题，本次工作还进行了底泥营养组分（有机质、氮、磷）含量的等级评价。
通过本次工作，初步揭示了我国水系（水源地）底泥重金属污染状况，为全国水资源规划提供了科学数据和技术依据。同时，本项目在全国尺度下开展底泥调查填补了国内该领域的研究空白，为我国的水环境管理和科学研究，积累了宝贵的资料。
发现发明及创新点 :
本次《全国河流湖泊水库底泥污染状况调查评价》工作最主要的创新点在于：首次在全国尺度下进行统一的水系底泥重金属和营养组分质量状况的环境评价，填补了我国在相关研究领域的空白。本次工作的监测重点是大型集中供水水源地，因此工作成果不仅为现在正在进行的全国水资源规划提供了大量科学数据，同时对我国用水安全具有极其重要的意义。
本次工作对全国十大水资源一级区（水源地）的 906 个监测断面的底泥重金属和营养物质进行了检测和质量评价。采样断面覆盖了全国主要水系，约占全国 1073 个大型集中式水源地的 85% 。底泥样品分析测试，使用先进仪器，按国家颁布的技术标准方法进行。严格的实验室质量控制程序有效保证了数据质量。通过对高质量数据的系统分析和评价，本次工作对全国水系（水源地）底泥重金属污染状况和营养组分水平及其空间分布特征有了更全面的了解，在我国底泥质量状况和水环境安全研究方面获得了新知识的积累。具体而言，有如下几点：
•  调查结果显示，我国水系底泥重金属普遍较环境背景更为富集，底泥重金属含量超环境背景值是全国性的普遍现象。底泥重金属污染的综合评价（单因子否决）结果显示，全国 906 个底泥监测断面中，有 732 个底泥重金属超过环境背景值，占全部断面的 80% 。
•  尽管水系底泥通常具有重金属富集的特性，但从本次调查获得的底泥重金属绝对含量来看，我国水系底泥重金属含量普遍接近生态风险阈值，特别是镉等毒性危害严重的元素含量普遍较高，因此，我国水系底泥重金属质量总体上可能处于具有潜在危险的“亚健康”状态。
•  全国 906 个监测断面中，底泥重金属超背景最普遍的元素是总铅，共有 420 个断面超背景，占监测总断面的 46.4 ％。参评 7 项重金属 “超背景率”顺序为：总铅（ 46.4 ％）＞总镉（ 43.4 ％）＞总汞（ 40.8 ％）＞总锌（ 33.8 ％）＞总铜（ 21.6 ％）＞总铬（ 11.9 ％）＞总砷（ 9.6 ％）。
•  调查评价结果（单因子否决）显示，全部断面中有 329 个断面底泥至少一项重金属指标超过最低毒性阈值（ 《土壤环境质量标准》 GB15618-1995 ），占全部断面的 36.3% ，表明我国水环境安全仍然存在一定程度的底泥重金属污染问题。
•  我国水系底泥重金属污染最突出的是镉污染， 906 个断面中有 276 个超标，约为总断面的 27% ；其次是汞、铜、锌和砷，超标率分别约为 10.5% 、 7.2% 、 6.7 和 5.8% ；铅污染最轻，超标率仅为 1% 。
•  我国水系底泥重金属污染超标（含量超过 《土壤环境质量标准》）的基本情况和分布格局的基本趋势与历史只资料相同，如底泥汞超标问题仍然集中在松花江、海滦河等水系。本次也揭示出我国水系底泥重金属污染的新问题，如东南地区和珠江区的水系底泥重金属污染问题变得突出。
•  镉污染成为我国水系（水源地）底泥重金属污染的主要问题，其中 东南诸河和珠江区最为严重，东南诸河 区 和珠江区底泥镉超标率分别为 60% 57% ，上述地区水系底泥的总镉含量也远高于我国水系底泥总镉的平均水平。东南诸河和珠江区的底泥重金属污染是水资源规划和开发利用需要重视的问题。
•  从全国范围来看，东南诸河区和珠江区水系底泥重金属污染情况较为严峻，除镉外，上述两水系还存在底泥汞、铜、锌等重金属的污染情况。
•  全国省级行政区中，底质监测断面重金属综合评价全部超背景的省（自治区、直辖市）有：宁夏、青海、甘肃、上海、山西、天津和北京（样本较少）。从单项重金属超背景情况看，除汞污染具有一定的普遍性外，其它重金属污染分布具有明显的地域性特点。东北三省及北京、河北、河南、山东、天津等省市主要为铜、镉、铬、铅超背景，江西、广东、上海、江苏和福建等省区主要为锌、铅、砷超背景；西北地区的青海、宁夏、新疆和陕西等省区主要为铜、铬、铅超背景；云南和广西主要为镉和汞超背景。
•  全国水系底泥重金属超过“环境质量标准”的平均“超标率”为 36% ，各省区中底泥重金属超标率大于全国平均水平的有：浙江、福建、广东、湖南、云南、江西、贵州、广西、江苏、辽宁和河北等 11 省区，其中浙江、福建、广东超标情况最为严重。
•  全国所评的 871 个泥监测断面中，总有机碳底含量小于 2.60% 的一级断面占评价断面总数的 69.1% ，含量在 2.60 ～ 3.90% 之间的二级断面占 15.7% ，含量在 3.90 ～ 5.20% 之间的三级断面占 5.2% ，含量大于 5.20% 的四级断面占 10.0% 。
•  全国所评的 658 个底泥监测断面中，总磷含量小于 730mg/kg 的一级断面占监测总数的 60.0% ；含量在 730~1100mg/kg 之间的二级断面占 27.5% ；在 1100~1500mg/kg 之间的三级断面占 7.6% ；大于 1500mg/kg 的四级污染断面占 4.9% 。
•  全国所评的 619 个底泥监测断面中，总氮含量小于 1100mg/kg 的一级断面占监测断面总数的 68.3% ；含量在 1100~1600mg/kg 之间的二级断面占 15.0% ；在 1600~2000mg/kg 之间的三级断面占 5.7% ；大于 2000mg/kg 的四级断面占 11.0% 。
•  总体上看，水系（水源地）底泥营养组分的含量水平处于相对清洁的状态，大约只有 10% 的断面底泥营养组分处于与水体重度富营养化相关的含量水平。