第二节 研究意义与内容
一、研究目的
本书致力于研究掌握北方寒冷地区松花江重金属的含量状况、空间分布与来源；研究适合松花江重金属生态风险评估的技术方法，开发基于GIS（地理信息系统）的松花江重金属污染预警信息系统；解决松花江重金属污染防治的关键科学性问题，为松花江流域环境管理和区域经济可持续发展提供决策支持，为我国开展流域重金属污染防治提供技术支撑。
二、研究意义
松花江是黑龙江省和吉林省的母亲河，是东北老工业基地生存和发展的命脉，其充沛的水资源、电力以及矿产资源，让历史选择了东北作为我国重工业基地。多年来松花江流域遍布了化工、石化、冶炼等高危行业，松花江流域的结构性污染严重，一旦发生重大事故，将会造成巨大的环境灾难和人民生命财产损失。大多数重金属具有可迁移性差、不能降解等特点，会在生态系统中不断累积，毒性不断增强，从而导致生态系统的退化，并通过食物链影响人体健康。重金属污染一旦形成，对生态系统和人们的健康势必造成严重影响，结果会严重影响污染发生地的生产和生活活动，甚至发生群体性事件，进而严重影响社会的稳定。因此，开展松花江重金属污染治理，能够保护人民群众健康，有利于促进和谐社会的建设，具有重要的社会意义。
松花江流域作为国家“一五”计划时期投资建设起来的“新中国工业的摇篮”，在“高消耗、高投入、高污染”的传统经济发展过程中所带来的环境污染已给松花江造成了严重的污染危害。松花江已形成了流域性的复合污染态势，形成了点源污染与面源污染共存、沿江生活污染排放和工业污染排放叠加、各种新旧污染相互复合的局面，流域内新一轮经济社会发展将面临着资源消耗和环境污染超常规增长的巨大压力。由于长期以来缺乏对松花江流域污染的系统性、协同性和创新性的科学研究，并且缺乏从全流域尺度综合控制污染的措施等，使松花江水环境质量实质性的改善进展十分缓慢。松花江水体肩负着供水与纳污两大功能，已经成为了一个十分复杂的生态系统。环境的历史“欠账”已使松花江流域的重金属、有毒有害有机污染物污染对流域沿江居民人体健康产生了污染影响，并存在突出的生态安全方面的隐患，也成为老工业基地全面振兴的羁绊。松花江重金属污染防治可保护松花江流域老工业基地振兴过程中水资源和水质安全，保障生态系统健康良性发展，最终实现流域资源、环境、社会经济可持续发展。
松花江是中俄界河黑龙江最大的支流，对黑龙江水质有较大的影响。2005年松花江的硝基苯污染事件使松花江成为举世关注的焦点河流，松花江水质直接关系到了我国的国际声誉、外交政策和中俄国际关系。松花江污染事件表明水环境问题已逐步成为影响两国关系潜在的不稳定因素，环境问题不仅呈现国际化的趋势，而且呈现出日益明显的政治化趋势，处理不好，势必造成冲突进而影响两国关系。俄方对松花江、黑龙江水体中重金属、有毒有害有机污染、微生物污染非常重视，中俄两国于2002年2月签署了《中俄联合监测界江备忘录》，决定对黑龙江和乌苏里江进行密切水质监测。对黑龙江支流松花江的环境污染问题进行研究是中俄在这一地区环境外交的一个重要组成部分，是中国履行国际有关生态环境公约的基础，符合我国环境保护的一贯政策与方针，有利于改善该地区的投资环境，从而促进相应的经济与社会的可持续发展。因此，从战略高度上保护好松花江和界河黑龙江水资源在维护国家安全、增进中俄两国关系和促进边境地区经济发展等方面具有重大意义。
三、研究内容
本书通过大量的调查及采样分析，探讨松花江水体、鱼体、表层沉积物中重金属含量状况，重点探讨沉积物中的重金属污染来源；结合不同风险评估模型，对松花江重金属生态风险进行对比分析，并综合国内外已有的单一介质生态风险评价模型，构建了河流三相介质空间重金属污染综合风险评估模型，并将评估结果应用于重金属优控污染物的筛选；综合SQL Server 2008、Visual Studio.NET 2010和ArcEngine 10，集成模型库与方法库构建了松花江重金属污染预警信息系统；根据松花江重金属污染的主要环境问题，提出了污染防治对策及阶段性目标建议。具体内容如下。
（1）松花江重金属含量状况和污染规律研究
采样断面布设为松花江国控或省控断面，2011年5月至2013年2月采集了两个完整水文年间16个干流及代表性支流断面水体样品，2011年5月采集了5个干流断面鱼体和12个干流及代表性支流断面表层沉积物样品，分析不同介质中Hg、Pb、Cd、Cr和As5种重金属的含量状况及分布规律。
（2）松花江重金属生态风险评估
利用水质健康风险评价模型，对松花江重金属污染物由饮水途径所致健康风险进行评价；采用地质累积指数（Igeo）模型、潜在生态风险指数（RI）、一致性沉积物质量基准（CBSQGs）对表层沉积物Hg、Cd、Cr、As和Pb5种重金属潜在生物毒性风险进行深入探讨；综合国内外已有的单一介质重金属污染风险评估模型，构建河流三相介质空间重金属污染综合风险评估模型，并将评价结果应用于松花江重金属优控污染物的筛选。
（3）松花江重金属污染预警技术研究
集成SQL Server 2008、Visual Studio.NET 2010及ArcEngine 10开发了C/S（客户机和服务器）架构下松花江重金属污染预警信息系统，整合一维水质模型和二维水质模型，结合松花江水文特征，实现重金属突发事件污染扩散的可视化模拟与空间展布，可更好地为松花江重金属污染治理提供决策支撑。
（4）松花江重金属污染防治对策研究
结合当前松花江水环境重金属存在的主要环境问题，以国家重金属污染防治规划提出的重金属污染防治体系、事故应急体系及环境与健康风险评估体系等三大监管体系为依据，提出针对性强、可行性大的松花江重金属污染防治对策。