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粤北大宝山矿区的开采给周围环境带来了严重的危害。堆放尾矿废弃物的铁龙拦泥坝流出含高浓度重金属的酸性废水,使得沿途的水体、沉积物的重金属含量严重超标,破坏当地及其横石河下游的生态环境。本文以铁龙拦泥坝至凉桥河段的水体和沉积物的重金属为研究对象,沿着河道布设8个采样点,记为S0S7,其中S2和S6为两条支流。分别于分别于枯水期(2009年11月)和丰水期(2010年8月)采集水样和沉积物。分别对水体和沉积物的Cu、Zn、Cd、Pb的总量进行分析,并且采用BCR提取法,连续提取沉积物的弱酸提取态、可还原态和可氧化态。根据分析结果,采用健康风险评价模型估算重金属污染对人体产生危害的概率;采用生物效应数据库法建立的沉积物重金属质量基准评价沉积物的重金属污染,从而反映底栖生物剂量-效应的关系;采用模糊综合评价法,对水质进行分级;采用层次分析法,计算水体和沉积物中的重金属的权重系数,并且与算术加权法和灰色加权关联度相结合,评价水体的重金属污染。将权重系数应用于潜在生态危害指数法,评价沉积物的重金属污染。得出的主要结论如下:铁龙拦泥坝排放的酸性废水中Cu、Zn、Cd、Pb最高超标分别达10倍、38倍、42倍、6倍,并且以Zn和Cd超标最严重。相关性分析显示,pH与水中重金属浓度呈负相关。应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其所引起的健康风险作了初步评价。结果表明,水体中非致癌物通过饮水途径所导致平均个人年风险排列顺序是Cu>Pb>Zn,最大值的平均个人年风险在丰水期和枯水期的平均值分别是2.14×10-7 a-1、4.13×10-7 a-1,小于国际防辐射委员会(ICRP)推荐的最大可接受平均个人年风险5.0×10-5 a-1。致癌物Cd的平均个人年风险在丰水期和枯水期的平均值分别是3.52×10-4a-1、4.53×10-4a-1,大于ICRP推荐的最大可接受值,同时也大于非癌物34个数量级。沉积物中重金属的总量大小排序是:Cd<Cu<Pb<Zn,并且枯水期的平均浓度比丰水期大。通过BCR提取法,发现沉积物的重金属以残渣态为主,其中丰水期Cu、Zn、Cd、Pb分别占:65.4%、57.5%、67.3%、38.8%,枯水期Cu、Zn、Cd、Pb分别占53.7%、37.4%、72.2%、53.8%。另外丰水期Cu、Zn、Cd、Pb次生相的平均值分别为164.915 mg/kg、288.429 mg/kg、3.062 mg/kg、191.200 mg/kg,枯水期Cu、Zn、Cd、Pb次生相的平均值分别为104.233 mg/kg、153.649 mg/kg、2.844 mg/kg、183.774 mg/kg,可以看出当环境变化时,丰水期造成的二次污染比枯水期严重。采用通过应用生物效应数据库法建立的沉积物质量基准法(SQGs)对重金属的潜在生物毒性进分析,发现大多数采样点重金属的浓度位于PELER-M之间,或者大于ER-M,而且发现除冷水泾外,其它采样点的平均效应中值指数(mERMQ)值都大于1.5,可见沉积物中的重金属会对当地底栖生物产生毒害作用。在模糊综合评价法中,加权平均法确定权重和熵权法确定权重的两种评价结果基本一致,两者差异主要是加权平均法确定的权重对单个超标重金属敏感,而熵权法综合考虑各个因素对评价结果的影响。在层次分析法中,计算出水体Cu、Zn、Cd、Pb的权重系数分别是:0.072、0.147、0.524、0.256,应用于水体的污染评价中发现,,发现丰水期除了采样点S2、枯水期除了采样点S2和S6,其它采样点的重金属污染都远远超过《地面水环境质量标准》(GB 3838-83)Ⅴ类的限制,并且枯水期的污染程度大于丰水期的污染程度;结合灰色加权关联度法,应用于选取样本的水质分级中,发现其结果基本与模糊综合评价法的结果一致,说明此种方法可靠。另外利用层次分析法,计算出沉积物Cu、Zn、Cd、Pb的权重系数分别是:0.136、0.045、0.409、0.409,应用于潜在生态危害指数法,并且与使用陈静生研究的毒性系数的危害指数相比较,发现使用层次分析法得出的毒性系数会使生态危害指数RI增加288%,对丰水期沉积物的评价结果影响较大,对枯水期沉积物的评价结果影响不大。