小水体作为城市沉积物元素污染指标

城市化和工业化对大型河流和湖泊沉积物质量的影响已经在全球范围内得到了广泛的研究,但对池塘和运河等小水体的综合研究却很少。在大多数热带国家,池塘和运河在城市内形成一个自然网络,被广泛使用,反过来又接收来自各种来源的大量污染物,并且往往容易在现场发生多种元素污染。由于运河中沉积物的运输有限和池塘的集水区面积小,通过这个网络可以更好地了解城市化的局部影响。

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图1所示。加尔各答市区水体的位置及其可能的污染源清单

本研究旨在了解印度加尔各答市21个小水体(15个池塘和6个运河)沉积物中的元素污染状况及其相关生态风险(图1)。来自多种来源(如工业、交通相关来源、贫民窟、污水渠、养鱼池、城市废物相关来源等)的各种污染物不断涌入城市地区的这些水体。

分析了这些水体沉积物中含有丰富元素(Al、Ca、Fe、K、Mg、S、Si、Ti)、微量元素(Ba、Mn、Sr、V)和生态毒性元素(As、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn)的18种元素。13号场地位于边界墙内,没有直接的污染物输入源,观测到大多数元素的最小值,而6号场地观测到5种元素的最大值,该场地附近有许多工业。与参考值相比,研究区沉积物中V、Cr、Cu、Pb和Zn的浓度均有所升高。根据沉积物质量准则,本研究发现的As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等有毒元素的生态风险如图2所示。

绿色的As表示所有位点都没有风险,Cr显示可能存在风险(红色)的位点最多(86%),其次是Ni (52%), Cu和Zn(6)位点,Pb(2)位点。附近没有任何工业但靠近道路网络的地点(例如污水渠2号和8号地点以及被贫民窟包围的7号、11号和20号地点)也显示出四种元素Cr、Cu、Ni和Zn中的任何三种都可能存在风险,这表明存在其他污染源。

图2所示。根据沉积物质量准则显示生态风险的空间分布图(绿色-无风险,红色-可能风险,黄色-介于两者之间)(MacDonald et al. 2000)

本案例研究强调了池塘和运河网络成功识别来自各种来源(如工业、家庭、贫民窟和交通相关)的多元素沉积物污染的能力,也可以指出可能存在的元素风险,从而更好地反映不断变化的城市环境中令人担忧的元素。纳入涉及城市地区小水体的常规沉积物监测方案也将间接促进对池塘和运河的保护,这些池塘和运河作为城市发展进程的一部分,在所有发展中国家数量不断减少。

Poulami Jha, Anjana Dewanji
农业与生态研究所官方manbetx手机版
印度统计研究所,加尔各答,印度

出版

城市小水体沉积物中的元素分布及其意义:以印度加尔各答为例
Poulami Jha, Shamayita Banerjee, Prajamitra Bhuyan, Mathummal Sudarshan, Anjana Dewanji
环境地球化学与健康。2020年2月

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