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Orogodo河(尼日利亚三角洲州Agbor)沉积物重金属污染评价

b·r·伊萨1F. O. Arimoro2,M.易卜拉欣3.,G. J. Birma1和E. A. Fadairo1

1石油培训学院,Effurun,三角洲州,尼日利亚。

2三角洲州立大学,阿布拉卡,三角州,尼日利亚。

3.尼日尔州教育部,尼日利亚闽纳。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.6.1.03

采用原子吸收光谱法对尼日利亚三角洲州Agbor的Orogodo河沿岸沉积物样品进行了4个月(5 - 8月)的取样,并对重金属(Cd、Mn、Fe、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr)进行了分析。还确定了一些特定的物理化学特征,如有机物、pH和电导率,这些已知的影响金属在沉积物基质中的相互作用和动力学。分析结果显示差异显著(p Mn (4.02 -0.50) > Zn (1.91 -1.11) > Cu (1.04-0.10) > Pb (0.96-0.30) > Ni (0.75-0.57) >Cd (0.43-0.09) > Cr(0.30-0.10)。部分金属之间存在显著相关(p<0.05),部分金属之间也存在显著相关(p< 0.01)。水体中大部分重金属含量较低,但铁含量高于背景值和土壤/沉积物DPR标准,表明水体受铁污染严重。


沉积物;污染;重金属;污染

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Issa B.R,Arimoro F.O,Ibrahim M,Birma G.H,Fadairo E.A.河流河奥戈科多(Agbor,Delta State,Nigeria)中重金属沉积物污染的评估。Curr World Environ 2011:6(1); 29-38 Doi:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.6.1.03

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Issa B.R,Arimoro F.O,Ibrahim M,Birma G.H,Fadairo E.A.河流河奥戈科多(Agbor,Delta State,Nigeria)中重金属沉积物污染的评估。Curr World Environ 2011:6(1); 29-38。可从://www.a-i-l-s-a.com/?p=1240


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收到: 2010-09-03
接受: 2010-10-12

介绍

环境中最常被污染的阶段是水生系统,特别是地表水。这是因为空气、土壤或陆地上的污染物最终通过当地降水、水面径流和岩石和固体废物的沥滤进入水生系统(Forstner和Wiltman, 1983)。然而,污水、工业废料和化肥、农药等农业化学品、矿物和石油勘探开发是地表水污染的主要原因(Yong, 1999)。

水生系统中微量金属的活动及其对生命的影响因金属种类而异。在这方面最重要的是金属与其他溶解和悬浮成分相结合的能力。在这些组合中最重要的是水和沉积物中金属和有机化合物之间的相互作用。这些有机物种可能来自植物腐烂等过程,也可能来自城市和工业来源的有机排放污染,它们具有显著的亲和力和结合金属的能力(Signer, 1974)。

众所周知,海洋生态系统可以被来自许多多样化的源的金属痕迹污染。然而,人类学活动,例如矿石和金属的采矿和工业加工,仍然是倾倒在海洋中的重金属增加量的主要原因(Dropegoriet al .,1996年)。

根据Mateu等人(1996),痕量金属水平可以是它们可能相关的其他污染物的浓度指标。

目前,科学文献中有大量证据表明,水生系统中的沉积物和悬浮物可以吸收和富集微量金属、磷、农药、多氯联苯和多环芳烃等污染物。这些与颗粒物质相关的污染物的运输是微量污染物生物地球化学循环的主要途径(Allen, 1982)。

重金属是一类被人类大大加速了水地球化学循环的元素。人为排放到大气中的金属,如Pb、Hg、Zn、Cd和Cu,比自然通量高出1:3个数量级。因此,预期这些因素将越来越多地积聚在天然水库中。

保护沉积物质量是恢复和监测我们国家水的生物完整性的重要组成部分,以及保护水生生活,野生生活和人类健康。沉积物是水生生态系统的一个组成部分,提供许多水生生物的栖息地,喂养,产卵和饲养区域。

沉积物也作为污染物的蓄水池,因此是水柱、生物和最终这些生物的人类消费者的潜在污染物来源。

受污染的沉积物可以引起致命和沉积物相关生物(美国EPA 2001)中的致命和亚致死作用。此外,天然和人类的紊乱也可以将污染物释放到上覆的水中,其中可以暴露骨质(水柱)生物。沉积物污染物可以通过直接影响或通过影响可持续人口所需的食物供应来减少或消除娱乐,商业或生态重要性的种类。美国沉积物库存(NSI)的沉积物污染程度和严重程度已记录。沉积物污染数据的评估表明,千分之一的地点已经受到了国家(美国EPA2001)。

奥戈科托河是尼日利亚南部尼日尔三角洲地区的众多淡水尸体之一。它是一个典型的市政流,流过Agbor小镇,污染超过10万人(Arimoro等,2008)。河流受到从河岸沿河岸边的Abattoirs站的流出物放电产生的有机污染载荷,这包括屠宰动物的胃和肠含量,每天屠宰的烧焦的动物材料的灰烬造成巨大的废物量没有治疗,定期排放到流中。此外,河流受到人类和动物活动的经常干扰的影响,如果没有适当管理可能对民众构成严重的健康风险。有必要评估尼日利亚水沉积物中重金属污染水平,并看待这些污染到水生生物和生态系统的效果。

这项工作涵盖了整个沉积物的采样和分析,以确定河奥戈科多的重金属污染水平。

使用一致的沉积物收集,保持时间考虑,沉积物操纵和储存方法来帮助提供高质量的样本,可以获得国家库存可以获得准确的数据,并为其他计划预防,修复和管理受污染的沉积物,这项工作还试图提出一些建议。

材料与方法

研究区域的描述


奥罗戈多河位于北纬5°10′-6°之间。北纬20 '经度6°10 ' -6°。21’E (fig. 1) The River is fed principally by ground seepage from an aquifer in the thick rainforest of Mbiri and secondarily by precipitation, municipal effluence and surface run off from the riparian communities. The River flows through the major town of Agbor in Southern-Nigeria. The river substratum consists mainly of fine sand mixed with mud and occasionally with coarse sand and pebbles. Decaying macrophytes and debris also form part of the substratum. The climate of Agbor town and its environs, although comparatively stable, is not uniform. A rhythm of rainfall occurs in conjunction with movements of the southwest Monsoon winds across the Atlantic Ocean and the timing of these movements varies from year to year.

网站我

该电台位于Agbor Abattir的排出点。Abattoir流出物主要是有机的,由屠宰期间生产的粪便,血液和灰烬组成,烘焙和燃烧动物(驴和奶牛)。该电台暴露于阳光的直接热量,在某些地区具有重度藻类生长,但具有很少的巨噬细胞(若虫莲花,满江红(Azolla sp.)、荨麻(kutricularia sp.)和沙柳(Salvinia sp.)和浮萍(Lemna)靠近河岸。蒸汽床被粗砂覆盖着。流速相对较快(平均值= 0.58 ms)-1).平均深度约为0.5米,宽度为5.8米/垃圾和家庭废物,在重新倒水期间距离这台站几公里的河流(Arimoro等,2008)。

第二站

采样站位于Agbor的主要城镇内,距离I点约500米,深度范围为0.38 m - 0.50 m。流速范围为0.58 ~ 0.68 ms-1。本网站受到各种人类活动的严重扰乱,包括洗衣,汽车洗涤,倾销人类和牲畜的垃圾和排便。在一天的初期,游牧牧师将他们的动物带到这个网站上喝着河边的草地上,巧合在水中巧合到水中。本网站的稀疏植被主要由此组成百合属,睡莲属,潘属,Pistia stratiotes和vossia cuspidata。

表1:从5月到2008年5月到8月河奥戈科多河河泥沙的一些物理化学特征和重金属

表1:一些理化特性和
奥罗戈多河流域沉积物重金属含量
从5月到2008年8月

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表2a。河流奥戈达科研究区站I的一些物理化学参数与重金属之间的相关矩阵 表2(a):某些之间的相关矩阵
理化参数和重金属
在奥罗戈多河研究区I站

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样品采集

选择高密度聚乙烯容器,因为其相对惰性性质和通常不可用。将所有样品容器浸泡在盐酸(HCl)中浸泡七天,然后在硝酸七天(HNO)3.)最后在去离子水中七天。清洁的容器被标记为(美国EPA,2001)。

利用20cm Birge-Eckman抓取采样器在每个站采集床层沉积物,并将其转移到清洁的容器中。

样品运输和储存

运输和储存方法的设计是为了保持沉积物的结构和化学质量。收集的沉淀物从取样器转移到样品容器中,在那里它被暂时储存,并立即被运送到实验室进行下一阶段。

样品制备

在实验室中,样品在使用雌蕊和研钵将其接地为细颗粒之前,样品干燥两周,并通过2mm筛分筛分。

筛过的样品中约200g经四分之一次取样用于分析。采用混合酸消化法从沉淀物中提取金属。20ml浓HClO混合物4.和hno.3.在热板上的2:1比(v / v),并将混合物加热至几乎干燥。20毫升HNO.3.加入溶液中并通过Whatman 42滤纸过滤到50ml体积瓶中。用蒸馏水制成最多50ml标记的滤液。

实验室分析

使用Jenway PH计(型号3520)测定沉积物样品的pH,按照HENDER SHORT等人(1993)描述的程序。通过射线凹凸和BASHKIN(1999)描述的程序分析总有机物和电导率。使用原子吸收分光光度计(Unicam,Model 969)测定重金属的总浓度。使用的所有酸是分析级,通过使用程序空白确保了质量控制。

讨论

表2为研究区奥罗戈多河沉积物特定理化特征和部分重金属分析的4个月平均变化结果。1pH值略微酸,其范围为5.58-6.34,其尼日利亚土壤/沉积物(ODU,1996)是特殊的。低pH病症会影响金属形态,可以增强金属的溶解度和可能的浸入水柱中。

沉积物的高酸度归因于黄铁矿(FeS)可能的氧化作用2)在沉积物中产生硫酸,耗尽钙水平或增加沉积物中的铝浓度(ODU,1996)。

总有机物的结果位于0.09-0.19(重量%)的范围内。总有机物影响其他物理和化学沉积物特征,包括交换基地的储备和痕量金属的相互作用和动力学,因此根据这些宏观营养DPR(2002)调整重金属的最大土壤/沉积物。有机结合的金属可以作为游离离子分离,并根据环境pH,离子强度和温度参与各种矿物质和离开生物的阳离子交换反应。因此,已知沉积物的有机物在确定重金属的生物利用度方面发挥了重要作用(Adams等,2002)。

表2B:在河奥戈科省河流研究区的一些物理化学参数和重金属之间的相关矩阵 表2(b):一些之间的相关矩阵
理化参数和重金属
在奥罗戈多河研究区I站

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表3(a):在河奥戈达科研究区的某些物理化学参数和重金属之间的相关矩阵 表3(a):某些之间的相关矩阵
理化参数和重金属
在奥罗戈多河研究区二站

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表3(b):在河流河奥戈达科研究区站II中的一些物理化学参数和重金属之间的相关矩阵 表3(b):一些之间的相关矩阵
理化参数和重金属
在奥罗戈多河研究区二站

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从表2可以看出,沉积物中每种金属的浓度从站I到站II都有所增加。沉积物的颜色从棕色到红褐色不等,可能是由于沉积物中铁含量高而受到影响。

由于在位置内重金属浓度的变化,难以对重金属进行沉积物污染程度的整体评估。

从上面的表(2)可以看出,两个站中的金属水平存在于订单Fe> Mn> Zn> Cu> C CD> Cr> Cr,其大部分通常低于Lagos Lagoon报告的那些(Okoye,1991)和尼日尔三角洲沿海水域(Kakulu等,1988)。然而,在其他类似的研究中获得了一些重金属分布的类似趋势。沉积物中的高浓度Fe没有可识别的点源放电而不是岩性或地壳源(Asaolu,1998)。毫无疑问,由于人类活动导致的废物在研究区域的土地上排出,通过雨水通过表面径流向水体运输到水体上。因此,在这方面的缺水中的贡献可能是在河流沉积物中这些金属的浓度分布(表1)的浓度分布中显而易见的。另一方面,在研究中的研究中记录的相对低的金属水平可能归因于河流的艰难拖曳。

沉积物中金属水平在4个月的变化(分别表3a和表3b)之间的相关系数矩阵显示出很高的显著性(p<0.05),这是一些金属之间的直接相关。金属之间的高相关性表明金属有共同的岩性或地壳来源,而不是人为来源(Turekian, 1977)。

图1:显示采样网站的研究区域的地图 图1:显示取样地点的研究区域地图
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图2:2008年5 - 8月Orogodo河各采样站pH的月变化 图2:采样中的pH值的每月变化
River Orogodo的抽样站(5月至2008年8月)

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图3:Orogodo河各站电导率月变化(2008年5 - 8月) 图3:电导率的每月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图4:River Orogodo的抽样站有机物的每月变异(5月至2008年8月) 图4:有机物质的每月变化
River Orogodo的抽样站(5月至2008年8月)

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图5:2008年5 - 8月Orogodo河采样站镉含量月变化 图5:镉中的每月变异
River Orogodo的抽样站(5月至2008年8月)

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图6:河奥戈科多河河流林站的月度变异(5月至2008年8月) 图6:锰的每月变异
River Orogodo的抽样站(5月至2008年8月)

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图7:River orogodo的采样站(5月至2008年8月)的铁的每月变化 图7:采样中铁的每月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图8:River orogodo的采样站(5月至2008年8月)的铜的每月变化 图8:采样中铜的每月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图9:River Orogodo的抽样站镍的每月变化(5月至2008年8月) 图9:采样中镍的每月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图10:2008年5 - 8月Orogodo河各采样站铅月变化 图10:抽样中铅的月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图11:2008年5 - 8月Orogodo河各采样站锌的月变化 图11:采样中锌的每月变化
奥罗戈多河车站(2008年5月至8月)

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图12所示。2008年5月至8月Orogodo河各采样站铬元素的月变化 图12:铬的每月变异
River Orogodo的抽样站(5月至2008年8月)

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结论

本研究介绍了重金属河奥戈科多河底沉积物的基线污染数据。结果表明,沉积物中Zn,Pb Cr,Mn,Ni,C u和Cd等重金属的浓度低,但需要监测以防止增加。与标准土壤微污染物的背景值和目标/干预值相比,Fe的浓度较高,这可能构成环境风险。沉积物中重金属的浓度从Station I到Station II增加。

参考

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