重庆老龙洞地下河间隙水重金属污染及毒性评估

为查明重庆岩溶地区老龙洞地下河重金属污染情况,于2013年9月采集了地下河上覆水体和表层沉积物间隙水共7组水样,用ICP-OES测定地下河上覆水体和表层沉积物间隙水中的Mn含量,ICP-MS测定Cu、Cd、Cr、As和Pb含量,分析了老龙洞地下河表层沉积物间隙水中各重金属元素的空间分布,对不同介质中的重金属元素进行相关性分析,并参考美国EPA推荐的“国家推荐水质标准”对间隙水中重金属可能产生的生物毒性进行评估。结果表明:老龙洞地下河上覆水体中Mn和Pb的浓度超过了GB 5749-2006规定的生活饮用水限值（Mn≤100 ug/L,Pb≤10 ug/L）,不可作为饮用水源;间隙水中各重金属元素的浓度都比上覆水体高,有向上覆水体扩散的潜在可能性。除Pb、Mn外,间隙水中重金属的含量大小依次为上游>中游>下游。上覆水中除Mn与As、Cd与Cr外,其他金属元素之间的相关性不大;间隙水中Cr、Cu、As和Cd的相关系数分别为0.895～0.997,呈高度正相关。间隙水中金属元素除As不会对水生生态系统产生急性毒性外,Cr、Cu、Cd和Pb都会对水生生态系统产生急性毒性,尤以Cr、Cu、Cd最为严重。      

典型岩溶槽谷区地下水化学特征及地球化学敏感性分析

利用2012年4月—2013年3月的水化学数据研究了重庆老龙洞地下河流域地下水系统地球化学敏感性。结果表明,研究区表层岩溶泉和地下河水化学阳离子分别以Ca2+、Mg2+和Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO3-、SO42-为主;表层岩溶泉雨季Mg2+/ Ca2+摩尔比和地下河雨季Na+/ Ca2+摩尔比旱季大于雨季,表层岩溶泉和地下河雨季 HCO3-/SO42- 摩尔比分别为3.428～6.524、3.122～5.966,旱季HCO3-/SO42-摩尔比分别为5.693～8.664、3.428～6.524,表现出低SO42-、高HCO3-的特征,主要受农业活动影响的表层岩溶泉主量元素地球化学敏感性依次为HCO3-> SO42->Ca2+> NO3-> Mg2+> Na+> K+>Cl-,而受农业活动、工业活动、城镇建设活动等多种因子共同影响下的地下河主量元素地球化学敏感性有所变化,依次为HCO3->Na+> Ca2+> K+> Cl-> Mg2+> NO3-> SO42-,随着人类影响的加剧,离子敏感指数将会有增加的趋势。      

重庆老龙洞地下河不同部位水体、表层沉积物有机氯农药含量及组成研究

为研究重庆老龙洞地下河不同部位水体、表层沉积物有机氯农药分布特征,用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了样品中OCPs含量。结果表明:研究区水样、表层沉积物中OCPs检出率均为100 %,其浓度在时间上存在季节差异,水体中OCPs、DDTs、HCHs含量丰水期小于枯水期,而在表层沉积物中则表现为OCPs、HCHs丰水期大于枯水期,DDTs丰水期小于枯水期;在空间上则表现为水体中有机氯农药总体下游大于上游,而沉积物中则与之相反。通过对比可知,岩溶洞穴环境由于缺乏光照,空气流动缓慢,生物活动不频繁,使水体中的HCHs不易降解,沉积物中的HCHs不易重新释放而浓度高于洞外。枯水期由于洞内流速较小且变幅不大,水体中的DDTs大量沉积因而其浓度低于洞口,而丰水期洞口因受大量雨水的稀释作用DDTs反而低于洞内的含量;洞内沉积物中的DDTs则因洞内环境恒定不易重新释放和枯水期水体中的大量沉积而一直高于洞外。洞穴环境、不同污水汇入对水体中DDTs和表层沉积物中DDTs、HCHs的组成结构均有不同程度的影响,而对水体中HCHs的组成结构影响不大。此外,地下河不同部位污染源的输入对有机氯污染物的组成结构也有影响。与国内外水体及表层沉积物中HCHs、DDTs相比较,研究区水体、表层沉积物中HCHs、DDTs浓度分别处于中等和偏高水平。