從上海黃浦江看城區(qū)河流水質(zhì)變化趨勢(shì)

從上海黃浦江看城區(qū)河流水質(zhì)變化趨勢(shì)摘要：中國(guó)上海市80%的生活與工業(yè)用水取自黃浦江。城市的生活與工業(yè)廢水主要排入流經(jīng)上海城區(qū)的黃浦江。由城市生活污水與工業(yè)廢水引起的污染這幾年在黃浦江已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)。本文論述的內(nèi)容為黃浦江中的重金屬（銅、鉛、鉻、鎘和汞）、總有機(jī)碳含量（TOC）和多核芳香烴（PAHs），從1991年至2002年的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較可以推測(cè)污染物的變化與趨勢(shì)。結(jié)果顯示金屬已經(jīng)得到有效控制，但有機(jī)污染物向更加惡化的趨勢(shì)發(fā)展，同時(shí)污水量也在增加。這種有機(jī)物濃度的變化與中國(guó)、美國(guó)和加拿大類似河流相比較還是較低的。我們從黃浦江得到啟發(fā)，有機(jī)污染物可能成為保護(hù)城市河流水質(zhì)變化的一個(gè)難題，這應(yīng)當(dāng)引起當(dāng)今世界的重視。關(guān)鍵詞：水質(zhì)變化趨勢(shì)城市河流上海1引言長(zhǎng)期以來(lái)，上海市的工業(yè)與生活用水主要取自黃浦江。黃浦江起源于位于上海西邊的淀山湖，長(zhǎng)大約113公里，流入長(zhǎng)江口（圖1）。因?yàn)橛?3公里流經(jīng)上海城區(qū)，來(lái)自城市的污染物很大程度地影響了黃浦江水質(zhì)。本文通過(guò)比較近幾年黃浦江水與沉淀物中的重金屬（銅、鉛、鉻、鎘和汞）、總有機(jī)碳含量和多核芳香烴的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)黃浦江的水質(zhì)變化趨勢(shì)和近年來(lái)上海市保護(hù)水的效果。2方法2.1取樣地點(diǎn)描述和樣品分析方法經(jīng)選擇，取樣地點(diǎn)順沿黃浦江向下并有適當(dāng)?shù)木嚯x（圖1）。在8個(gè)取樣點(diǎn)，檢測(cè)員借助船只艱難的在河流底部的表面沉積物取樣。在每個(gè)取樣點(diǎn)，水樣被放置在水面下1.5米，水樣裝在用聚四氟乙烯制的瓶子里，沉淀物樣品則被收集到用聚四氟乙烯制的盒子里送到遠(yuǎn)處的實(shí)驗(yàn)室以便下次處理。水樣中的重金屬立即分析，沉淀物樣品用酸消化后烘干冷藏，重金屬用美國(guó)電化學(xué)協(xié)會(huì)研究的感應(yīng)耦合等離子體分析（IRISAdvantage1000,madeinUSA），這種工具的檢測(cè)范圍和分析精確性見(jiàn)表1。表1感應(yīng)耦合等離子體對(duì)金屬的檢測(cè)范圍和分析精確性瓜鎘淘汞驕銅疑鉛肯鉻堪檢測(cè)范圍熟(樹(shù)μ拾g/g)末0.0030狼0.0002評(píng)0.0012冠0.0060醬0.0210捷RSD梨—紙8(%)競(jìng)0.4781喊0.0750艦0.0160綿0.0369揀0.0420圖1黃浦江水和沉積物取樣點(diǎn)（●—取樣點(diǎn)和數(shù)字）樣品沉淀物的多核芳香烴成分經(jīng)美國(guó)環(huán)保署8270c標(biāo)準(zhǔn)樣品分析后烘干冷藏。這種氣相質(zhì)譜儀常常用于多核芳香烴分析。分析儀器常用美國(guó)Supelco公司的產(chǎn)品，對(duì)多核芳香烴這種儀器的精確度超過(guò)2ng/g，分析精確性在5%～15%內(nèi)。多核芳香烴的濃度以它所有成分濃度的總和計(jì)算?？傆袡C(jī)碳量用TOC/TN分析（MultiN/C3000,Jena,Germany）。在上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)工程學(xué)院地球化學(xué)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室對(duì)重金屬?gòu)氐走M(jìn)行分析和試驗(yàn)（有些數(shù)據(jù)來(lái)自劉，2004）。對(duì)多核芳香烴和總有機(jī)碳量，則在上海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心有機(jī)分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行徹底的分析與實(shí)驗(yàn)（Hu,2004）。2.2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理根據(jù)上海市每年排入黃浦江的廢水量和平均金屬濃度計(jì)算重金屬的含量和化學(xué)需氧量(COD)，COD全用高錳酸鉀法檢測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)臺(tái)（3號(hào)取樣點(diǎn)）每年12次監(jiān)測(cè)磷的平均濃度計(jì)算出每年河水中磷的總量。這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自上海環(huán)保局（2003）。3結(jié)果與討論3.1水質(zhì)評(píng)價(jià)3.1.1廢水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)廢水成分監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖2，圖2清晰地表明水體經(jīng)過(guò)12年保護(hù)后，上海工業(yè)和生活的大量廢水正逐步改變。未經(jīng)處理就直接排入黃浦江的工業(yè)廢水正逐年減少，值得注意的是未經(jīng)處理的生活污水則逐年增加。種重金屬和化學(xué)霞需氧量的監(jiān)測(cè)挨結(jié)果見(jiàn)畏圖脅3抓。廢水中六價(jià)坡鉻與鎘的濃度勤自社1991皆年來(lái)呈下降趨出勢(shì)。屋2002組年廢水中六價(jià)廟鉻的濃度是魔1991口年的七分之一作，鎘的濃度是賠1991睡年的十七分之茂一。黃浦江廢父水中的化學(xué)需拴氧量大體上增左加，在猴1991然年至稀1995竿年期間減少，翼在耽1995拜年至本1997含年明顯增加。工業(yè)廢水年份生活污水年份違圖見(jiàn)2氣般脈上海工業(yè)和生項(xiàng)活廢水的容量鏡變化年份年份年份妄圖牧3疾廊上海黃浦江廢己水中重金屬與凍COD王的變化什3.1.2互唱黃浦江水中污體染物濃度和沉想淀物量污黃浦江水中污津染物（重金屬括、多核芳香烴堵和總有機(jī)碳量稻）的濃度和沉耍淀物量分別見(jiàn)難圖膊4尊和圖欣5活。圖丟4僑和圖裂5薯表明污染物的坑性質(zhì)在不同的劉河流段重金屬帖、多核芳香烴觸和總有機(jī)碳量節(jié)不同，有少量櫻變化。隨著河嘆流流經(jīng)城區(qū)距郵離的增加沉淀到物中多核芳香居烴量也在增加畝。河水中金屬請(qǐng)與沉淀物除少假數(shù)異常樣品（訪5喚號(hào)與乓6攝號(hào)取樣點(diǎn)）外傻幾乎與各點(diǎn)的送平均濃度相等蛛。取樣點(diǎn)取樣點(diǎn)取樣點(diǎn)被圖攜4漸祝黃浦江中沉淀現(xiàn)物的重金屬、疏TO開(kāi)C虎、逗∑失PAHs潮的濃度取樣點(diǎn)取樣點(diǎn)取樣點(diǎn)薯圖出5誠(chéng)眉黃浦江水中金鈔屬濃度3.2討論后河流沉淀物的領(lǐng)污染物在水與縣沉淀物的相互迎作用下在某一殊時(shí)期保持平衡亂，陳靜聲在睜1991嘩年曾多次提到謊，并且這個(gè)事重實(shí)已被絕大多躲數(shù)學(xué)者所接受帶。圖駝4疤和圖提5定中沉淀物與水珍的的數(shù)據(jù)表明偵黃浦江水中金簡(jiǎn)屬濃度一般不祥變。重金屬濃權(quán)度（來(lái)自黃浦貫江濤28惹個(gè)水樣平均值續(xù)）與河水環(huán)境遼判斷的三大標(biāo)陜準(zhǔn)（適合釀酒斬、養(yǎng)魚(yú)、游泳肚，中國(guó)環(huán)保總獲局，串200捉2肚）味及淡水標(biāo)準(zhǔn)（焦美國(guó)環(huán)保署，色200鴉6逢）帆相比較，其結(jié)玉果顯示如今黃復(fù)浦江水中的重泰金屬不是一個(gè)獄嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)療題，見(jiàn)表觸2碌。通過(guò)黃浦江尿沉淀物中重金貍屬濃度與中國(guó)助、加拿大、法流國(guó)的市區(qū)或工貨業(yè)區(qū)沉淀物中傳重金屬濃度和凡美國(guó)沉淀物性陳質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（表避3繳）相比，結(jié)果滾顯示黃浦江沉崖淀物的重金屬嫌濃度明顯偏低淋。這表明過(guò)去擔(dān)幾年上海黃浦陰江的水保護(hù)成父就除汞外還是徹有效的。然而握，汞的例外目朝前根據(jù)劉等人拔與痕Jaffe豈等人的成果久（本2005筐）主要是因?yàn)闈崄?lái)自城市空氣塑的沉積作用。銜在過(guò)去的換12應(yīng)年躬（型199弱1紡～萄200話2喊）鬧，隨著時(shí)間的鉆推移，排入黃事浦江的生活污沾水量與工業(yè)廢虛水相比（見(jiàn)圖乎2喜），當(dāng)生活污渠水量增加時(shí)廢歲水中愈COD誓也增加（見(jiàn)圖胃3絹），這些事實(shí)戴表明有機(jī)物主濟(jì)要來(lái)自生活污習(xí)水，黃浦江呈怒有機(jī)物污染的駁趨勢(shì)，圖麻4盡中，黃浦江沉辣淀物中多核芳智香烴、總有機(jī)眼碳的濃度和變桂化進(jìn)一步的支臭撐了這些論點(diǎn)誼。在黃浦江沉岡淀物嗚的頓8額個(gè)樣品中，多丟核芳香烴和總謎有機(jī)碳址的平均濃度分啦別為霧1.26mg拔/Kg農(nóng)和且1.34%傍。在占2003跳年的六次測(cè)量從中，黃浦江水絹從上游區(qū)域到碑江口的攪COD廁在曠22mg/L武至暖30mg/比L涼之間（上海環(huán)殘境監(jiān)測(cè)中心，拼200餓4侵）鄰。這高于中國(guó)舞地表水三大標(biāo)洗準(zhǔn)濃度的貼15mg/L瘡。多核芳香烴傘和總有機(jī)碳的瓶濃度變化是有雄機(jī)物染物的主就要指示劑禍（教stuer-御laurid蠟sen,20詞05;Van泊Meter勻.200異5散）劉。順沿河流方善向（春圖占4胸）的沉淀物表孕明黃浦江正逐讓步趨向有機(jī)污興染，盡管它的馳多核芳香烴和數(shù)總有機(jī)碳濃度念低于美國(guó)和加晶拿大河流的數(shù)靜值，見(jiàn)項(xiàng)表少4頌。謠圖率6歷中的磷監(jiān)測(cè)結(jié)簡(jiǎn)果支持了原來(lái)椒的論點(diǎn)。隨著負(fù)時(shí)間的推移總美磷的增加與從勝上海排入黃浦奇江的大量廢水描相一致，這證奶明黃浦江有機(jī)霧物染物的增加傷主要由生活污講水所引起。樣金屬與多核芳塌香烴被認(rèn)為是分城市河流污染緩物中最重要的掩一種堤（獎(jiǎng)Mbulig猾we200會(huì)5;Pere矮ira,19訪96;Min悼iss付i狼，棄199象7偏）禍。如今，這個(gè)立論點(diǎn)成為環(huán)境瞇研究的一個(gè)熱聚門話題，受到框Stuer-稠Laurid魔sen片的好評(píng)。因?yàn)樵岷茈y控制來(lái)自列人們?nèi)粘Ｉ畈此廴救缦礈旆?、垃圾和船只盯等，有機(jī)污染壩恐怕是城市河額流水質(zhì)保護(hù)的嫩一個(gè)難題，盡嘩管在努力下這攝個(gè)重要的事實(shí)街已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)徹。贊表威2刊橫黃浦江水金屬盆濃度鉆(杰μ此g/L)潔元素嘆標(biāo)島準(zhǔn)贈(zèng)a尸標(biāo)譯準(zhǔn)侵b槽濃度賺（嫂8智個(gè)樣品的平均情值）宣銅來(lái)1000刷13鉤60.45哀鉛角50恥65乞9.56屋鎘趴5公2.0款0.12除六價(jià)鉻亮50菊16具8.75量(販總孕鉻嚴(yán))春汞聯(lián)0.1抄1.4核0.31浪CODcr皂15000轎20000侍—棚30000禿抓墊（曲4位個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)）恒中國(guó)環(huán)?？偩掷系乇硭蟊O(jiān)擦測(cè)標(biāo)準(zhǔn)鼻，充2002督b-原-站美國(guó)環(huán)保署淡狹水標(biāo)準(zhǔn)陳，謹(jǐn)2006印表稈3醬條不同國(guó)家城市布河流或港口沉茄淀物中重金屬欺含量農(nóng)（飾mg/K墳g恒）虎銅丙鉛快鉻訪鎘場(chǎng)汞養(yǎng)參考博悉尼（通過(guò)工謀業(yè)區(qū)域和城市今，加拿大）為19-110獅25.5-4鼻08染47-86拴TayK皺eta廚l錢，霞2003載塞納爾河（穿文過(guò)法國(guó)巴黎）餅98.0搭107.0云12愧0.42織Ollivo勺n,D.崗etal.濕,2002范沙河（穿過(guò)中耗國(guó)成都市）墳95.71伴65.29飼0.543墨0.283蜻Shang,慢Y.俯etal.向,2005純長(zhǎng)江口（通過(guò)腸工業(yè)區(qū)域，中來(lái)國(guó)）傷Meng,巾Y.,20排03害黃浦江蟲(chóng)33.43獵24.75畝77.23舉0.36害0.22格本文所述帽標(biāo)毫準(zhǔn)筑a旦390索450乏260茫5.1詠0.41餃美國(guó)地質(zhì)歇勘測(cè)局耀a車—醋美國(guó)沉淀物性諷質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)浸圖艇6讀援黃浦困江竿3釣號(hào)取樣點(diǎn)的總擱磷變化曲表悼4圖現(xiàn)下面河流沉淀狹物表面多核芳腳香烴副（遍PAH林s影）挽和總有機(jī)呈碳教TO掙C州的濃度安PAHs(透ng/g)灣TOC(%珍)朗參考矛美國(guó)蹈米河（穿過(guò)康艇涅狄格州中央壺）崇590-39嫂00溫White,伶J.C.森etal.級(jí),2002隱加拿大齊悉尼港（通過(guò)概工業(yè)區(qū)）閣4770-2掘46400情Tay,K殿.醬etal.麻,2003泊中國(guó)破波爾河（通過(guò)澆工業(yè)區(qū)）耽93.8-4置307圖Fung絡(luò)etal.鈔捐2005梢珠江（通過(guò)工隨業(yè)區(qū)）壤Luo,X坡.捎etal.選,2005歷黃浦江查1256.1肉3姨1.341筐本文所述4.總結(jié)們來(lái)自近幾年環(huán)梁境監(jiān)測(cè)和近來(lái)弄黃浦江沉淀物泰中污染物濃度做的數(shù)據(jù)表明黃盟浦江水中的金些屬已被有效的竟控制，有機(jī)污織染物隨著生活傲污水的增加而犯增加。盡管黃致浦江沉淀物濃敵度低于中國(guó)、壘美國(guó)、加拿大出類似的河流黃智浦江的保護(hù)顯鉗示出保護(hù)城市捕河流水質(zhì)變化雅可能是一個(gè)定跪性的問(wèn)題，這各應(yīng)當(dāng)引起當(dāng)今湖世界的重視。參考文獻(xiàn)質(zhì)1勿.崗陳靜生暗編煎.龍水環(huán)境化請(qǐng)學(xué)墳.無(wú)北京：高等教腦育出版笨社擋.輕199放1總，壘17坦6?！?89喘2曬.座中國(guó)環(huán)保總局憑編箭.注地表水環(huán)境質(zhì)疫量標(biāo)準(zhǔn)勤-GB38燃38-200貍2耳，林2002蠟3.番F(xiàn)ung,嘩C.N.,尊Zheng對(duì),G.J.鋤,Conn他ell,D掛.W.,Z式hang,毛X.,Won研g(shù),H.L跡.,Gies威y,J.P膛.,Fan怖g,Z.,糞&Lam,將耍.蠢來(lái)自中國(guó)波爾柄河三角洲沉淀容物中有機(jī)污染喜物引起的風(fēng)頓險(xiǎn)平.熟海洋污染公慈報(bào)對(duì).瓶200瀉5歸，凡5是0欣：田103剪6刻～突1049融4.黎Hu,X醒.,Zho個(gè)u,Y.,蒸Han,射Z.,&葬Wang,螺W銀.沙黃浦江表面沉存淀物多核芳香癥烴的來(lái)源與分磁布狀態(tài)層.唐第二屆國(guó)家環(huán)穩(wěn)境化學(xué)會(huì)議論椒文己.200庸4久，萌5潮：薄17盯0炊～跡174蹦.澡5.胳Jaffe掌,D.,剛Prestb守o,E.,錫Swart瞎zendru輔ber,P死.,Wei耀ss-Pen及zias,岔P.,Kat飼o,S.,悄Takam季i,A.,蟲(chóng)Hatak游eyama,博S.,&語(yǔ)Kajii避,Y.E企xport負(fù)ofatm夾ospher螞icmer皮curyf捧romAs追ia脖.瞎大氣環(huán)境斜.200想5扁，扭3桌9演（懇1嫂7握）顧：夸302葵9駁～院3039漏6.然Liu,原C.E.跌黃浦江汞和其此它重金屬分布爬狀態(tài)渴.罵上海交通大學(xué)墓碩士論若文昂.煎200禽4伴，肆1清9嘉～什23敗7.沉Liu,G傳.L.L.,繞Jin,婚Q.X.,仰Zhang,洪D.N.,波Shi,幻S.Y.,尿Huang,映X.J.,拘Zhang,埋W.Y.,酷Bao,L帽.,Gao厲,樸P.T.,&設(shè)Chen,勉B.探上海周圍空氣僻微粒汞大小的矩論述射.裁大氣環(huán)釘境樣.碑200洗5瞎，買39(3),序419尾～雀427.匙8.工Luo,客X.,Ch畢en,S.激,Mai,蠻B.,Z征eng,Y垂.,She縫ng,G.雄,&Fu領(lǐng),J.么污珠江和中國(guó)南抱海表面沉淀物量多核芳香烴的煎來(lái)源與分布狀窩態(tài)竟.圾環(huán)境科栽學(xué)驗(yàn).瞧200戒5踏，惰26(4)雪，其129儀～拒134.俘9.細(xì)Mbuli誘gwe,S捆.E.,&割Kasev商a,M.E獎(jiǎng).殼發(fā)展中國(guó)家城耗市河流的污染齒與自凈：坦桑敢尼亞達(dá)累斯薩韻拉姆的一個(gè)事遮例研究轎.矛環(huán)境管宏理秋.產(chǎn)200斃5驚，耳36(2)茄，筍328梅～童342.缺10.假M(fèi)eng,營(yíng)Y.,Li當(dāng)u,C.,奸&Che嚇ng,J.移長(zhǎng)江口區(qū)域與炊河床表面沉淀胖物中重金屬的歇化學(xué)特性瑞.閑海洋地質(zhì)學(xué)壽.200治5副，偶23(3),盾3甜7疏–相43.裙11.鍵Minis斤si,S.遞,&Lo股mbi,E眼.Vicia較faba期對(duì)臺(tái)波河沉淀驗(yàn)物重金屬和誘矮導(dǎo)有機(jī)體突變殿的物質(zhì)活性的談精密測(cè)試評(píng)價(jià)渴.關(guān)毒物學(xué)突變遺吃傳研究和環(huán)境亂變酬異役.犬199酷7襯，昨393(1息～顯2),17鏡～盡21.悟12.注Olliv私on,D.餓,Garb剪an,B.艱,Blan拌chard,短M.,T福eil,M共.,Car磁ru,J.輕A.M.,C抹hester步ikoff,介C.,&趕Chevr垃euil,腳M斃.話蜜法國(guó)塞納河與貧瑪姆河沉淀物朝中痕量金屬和改穩(wěn)定有機(jī)物的犬垂直分布代.例水、空氣和土咱壤污附染脾.裝200錯(cuò)2梅，恒134,5委7脈～傷79.芳13.抗Perei臣ra,W.E砍.,Hos破tettie庭r,F.D偉.,&R某app,J杠.B.按舊金山海灣一拐個(gè)點(diǎn)源沉淀物傲污染梯度中氯顯化殺蟲(chóng)劑與多遞核芳香烴的分賞布狀態(tài)測(cè).忙1996炸，海洋環(huán)境研岸究拆41,29佩9眾～猜314.袖14發(fā).校上海環(huán)保局激.用199詠3桃～紋200掙2集年姜上海環(huán)境公報(bào)略(鵲http:/片/www.e僻nvir.g爐/投law/bu員lletin擾.asp;h脫ttp://委www.se反店.cn/go軟ngbao/凳linian喬mulu.順asp).磁200襲3箭，宿15芳.壁束上海環(huán)保局烈.墊2003駕年上海環(huán)境公我報(bào)拴.唇(比http:/屯/www.e括nvir.g息/怪law/bu譜lletin胞/b2004逆/d3.ht趟m).碰16子.絕Shang申,Y.,幼Ni,S.裝,Zhan億g,C.,姿Huang植,Y.,鋤&Yin,純G.眼婦成都河流表面孟沉淀物重金屬彼污染及它的潛這在危險(xiǎn)替.篇環(huán)境與生予態(tài)達(dá).林200肥5哀，澤14(6),桶82屆7錢–陡82