城区河流沉积物污染评价方法研究进展

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　　摘 要
　　城区河流沉积物污染来源丰富，种类繁杂。对于不同的研究层面如有机物、重金属或综合性评价有不同的方法。本文概括了常见的参评指标和评价标准。对常见的评价方法的基本特征、适用条件和优缺点进行了对比。主要讨论了不同研究方法在城区河流沉积物污染评价方面的应用问题。
　　关键词
　　河流沉積物;污染评价;综合评价方法;环境质量标准
　　中图分类号： X824                      文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.16.108
　　Abstract
　　The source of river sediment pollution in urban area is rich and various. There are different methods for different research levels such as organic compounds，heavy metals or comprehensive evaluation.This paper summarizes the common evaluation indexes and standards.The advantages and disadvantages，applicable conditions and merits and drawbacks of common evaluation methods are compared.This paper mainly discusses the application of different research methods in the source of rivers sediment pollution assessment.
　　Key Words
　　River sediment;Pollution assessment;Comprehensive evaluation method;Environmental quality standard
　　河流沉积物是水体污染物的重要的源和汇[1]，当外源污染浓度降低时，沉积物中污染物仍然会在适宜条件下重新回到河流水体中，造成二次污染[2]。城区河流沉积物的污染评价是修复治理城市水体环境的重要依据。然而，评价过程中标准和方法选择范围较广，选择不同的评价方法可能会造成结果较大差异。因此，本文概述了近年来的城区河流沉积物污染评价方法研究进展，对河流沉积物常见的污染评价方法进行系统总结，并将应用于不同污染类别和范围的评价方法进行了对比，以期为城区河流沉积物污染治理与防治提供参考。
　　1 常见的参评指标和评价标准选择
　　1.1 常见的参评指标
　　对于河流沉积物污染评价，没有一种单一污染指标可以完全体现沉积物污染状况。理想状态下，任何一种可能受人为因素干扰的物理、化学、生物变量都应纳入环境监测体系中[2]。但是由于人力、物力财力的有限性，在选择参与评价的指标时，应筛选出与该实验目的联系最密切的指标。一般来说分为三类：基本理化性质类、重金属类、生态特征类。基本理化性质一般包括pH、OM、TN、TP、TOC、NH3-N、COD等。生态特征类主要是微生物、底栖生物、着生生物等。
　　1.2 评价标准的选择
　　由于我国淡水沉积物风险评价工作起步较晚，数据积累量不足。国内学者在做沉积物污染研究时常借用我国土壤质量标准或国外的某些质量标准。如唐永杰等引用加拿大环境和能源部发布的沉积物评价指南对独流减河沉积物进行污染了评价[3]。也有学者对沉积物质量标准的建立进行探索，如李敏等在地球化学背景下对我国环境质量基准建立的思考[4]。但总体上还是没有统一的标准定量评价沉积物污染危害程度、是否超出人类能接受的浓度水平等。
　　2 常见的沉积物污染评价方法
　　目前对河流沉积物的污染评价主要分为三类：有机污染评价方法、重金属评价方法、综合类评价方法。
　　2.1 常见的有机污染评价方法
　　2.1.1 有机污染指数法
　　有机质含量通常反映了河流沉积物的营养水平，在针对河流沉积物营养状态评价时，常常采样有机污染指数法[5]。计算公式为：
　　有机指数（OI）=有机碳（OC%）×有机氮（ON%）
　　其中OC%=OM%/1.724;ON%=TN%×0.95
　　有机指数分为四个等级，等级越低表明受污染指数越低。
　　2.1.2 单因子指数法
　　单因子指数法[6]普遍应用于河流沉积物单个因子的评价，将评价指标实测值Ci与选定标准值Cs进行比较得出单项评价指数Si，有利于确定沉积物主要污染物和主要污染点。当Si>1时表示该评价因子i含量超过了标准值，即存在一定生态风险。可通过对比各类参评因子的单因子指数，找出主要污染因子。
　　2.1.3 内梅罗综合污染指数法
　　内梅罗综合指数法[7]是美国学者内梅罗在《河流污染科学分析》提出的土壤环境质量评价。该方法也被应用于在河流沉积物评价上。先利用污染物的实测浓度Ci与污染物的评价标准Si的比值求出i的环境质量指数Pi，在多个参评因子综合分析的同时，又涵盖对污染最严重因子的评价，使评价结果更精确，是目前应用广泛的一种综合质量评价方法。其详细计算公式为：
　　2.2 常见的金属污染评价方法
　　2.2.1 地质累积指数法
　　2.2.3 次生相富集系数法 　　次生相富集系数法是霍文毅[9]等在1997年提出的沉积物金属污染评价方法，利用沉积物次生相与原生相中重金属含量比值与参考点未受污染的次生相与原生相中重金属含量比值进行对比，得到重金屬在次生相中的富集系数KPEF。对于大范围的异源沉积物，该方法可以除区域条件差异，其公式为：
　　2.3 沉积物综合类评价方法
　　2.3.1 模糊数学综合评价法
　　3 各种分析方法的比较
　　这些污染评价方法都有其自身的优点和应用范围，也同样存在某些局限性。选择合理有效的评价方法会使评价结果更具科学参考性。本文对上述提到的常见城区河流沉积物污染评价方法的优缺点和适用范围进行了归纳总结，见表1。
　　4 结语
　　上述方法都有其优点和应用范围，同样也存在某些局限性。城区河流沉积物是一个复杂的环境系统，污染来源众多、且种类丰富。在对其进行污染评价时，应参考研究区环境特性和本研究目的，结合各类评价方法的优缺点相互补足进行科学准确的污染评价。此外相关研究中，极少有给出人类对沉积物中污染物的环境接受程度。就我国而言，当前并未存在具有共识性的沉积物评价标准。如何选择符合研究项目的质量标准，合理的筛选污染指标纳入研究范围，并给出一个严谨的评价结果仍然是学者研究的重点。
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