泉州湾悬浮颗粒物中重金属的分布特征及其影响因素

(1.国家海洋局第三海洋研究所,厦门361005;2.中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100)摘要:利用等离子质谱仪(ICP-MS)对泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及2个13h连续站(Q2和Q4站)表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量进行测试,悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.610～0.359、0.730～0.150、2.249～0.319、6.421～1.266、0.131～0.027、4.176～1.101μg/L和17.526～2.260ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低;表层沉积物中其平均含量分别在65.3～82.6、37.8～39.8、37.4～51.4、121.0～172.8、3.3～3.4、42.2～76.9和0.217～0.493μg/g之间,Q2站含量一般高于Q4站的.综合分析1个潮周期内重金属含量及其分布特征发现:河口及其附近海域悬浮颗粒物中重金属含量变化相对较大,其分布特征与潮汐及河口过程相关;外湾的含量变化相对较小,其变化受局地表层沉积物再悬浮的影响要大于潮汐影响下的河流输入影响;表层沉积物中重金属的含量变化与悬浮颗粒物中的可以相对应,指示了两者之间的交换.本研究结果为全面了解泉州湾重金属的分布、运移和交换提供了重要参考.     

高浊度河口颗粒态重金属分布特性

根据1994年6月长江口，杭州湾的水质调查资料，分析了这类高浊度河口颗粒重金属的分布规律。研究表明，在长江口和杭州湾内，悬沙中，Cu,Pb,Cd和表层沉积物中Cu,Pb,Cd分布特征相似，尤其在杭州湾中部水域，二者重金属含量呈趋同的趋势。细颗粒物质是颗粒态重 主要载体。在高浊度河口，动力沉积过程为控制颗粒态重金属分布和输移的主要因子，悬沙中重金属的分布对泥沙运动具有指示作用。     

靖海湾重金属污染及铅稳定同位素溯源研究

对荣成市靖海湾表层沉积物和悬浮颗粒物中典型重金属(Cu、Hg、Pb、Zn、Mn、Cd、Cr、As)的含量进行了测定,并根据国家海洋沉积物质量标准和Hakanson沉积物重金属潜在生态危害系数与危害指数方法评价了该水域重金属污染程度及潜在生态危害.结果表明,该水域表层沉积物重金属含量较低和潜在生态危害较轻,S2采样点表层沉积物中Cu和Zn以及S3～S6采样点表层沉积物中Cd符合第二类沉积物质量标准,其余各采样点重金属含量则均符合第一类沉积物质量标准,处于较清洁水平.靖海湾表层沉积物中重金属的危害程度顺序为Zn相似文献   

台风“凤凰(Fung-wong)”对泉州湾重金属分布的影响

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了台风"凤凰(Fung-wong)"登陆后泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及1个13h连续站(Q4站)表层沉积物的样品中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量.表层沉积物中其平均含量分别为60.4、50.3、26.5、101.7、3.36、40.0和0.180μg/g;悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.108～7.408、0.476～3.394、0.809～5.046、3.190～19.337、0.087～0.595、2.621～10.073μg/L和4.160～50.828ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低.与平静海况下相同站位和潮时中相同元素含量及分布进行对比,结果显示台风过境后在1个潮周期内的样品中重金属含量和分布特征较正常海况下均有显著变化:Q4站表层沉积物中除Ni元素显著增加外,其他元素含量明显降低,分布特征与正常海况下类似,但变化幅度增加;悬浮颗粒物中重金属含量增加,其分布特征与正常海况下的有显著差异,因地理位置而异.台风期间的强动力过程导致的重金属"二次污染",以及伴随的强降雨增加了入海物质量及其扩散范围是影响重金属含量和分布的直接原因.本研究结果将为泉州湾重金属污染的准确评价和科学治理提供依据,为评估台风对重金属污染的综合影响提供直接佐证.     

深圳湾水域中重金属在不同相间的分布特征

在深圳湾水域采集沉积物、上覆水和悬浮颗粒物样品开展重金属污染研究。结果表明，表层沉积物中金属浓度呈上升趋势，尤其是锌。湾内沉积物中锌、镉、钴和镍的可交换态比例明显高于湾外，体现了沿岸污染径流输入的影响。悬浮颗粒物与表层沉积物之间的物质交换和再分配导致两相间金属浓度显著相关，从湾内向湾外，铜、镍锌的浓度梯度在异相间表现出相似的空间变化模式。     

大辽河感潮段及其近海河口重金属空间分布及污染评价

为了解大辽河感潮段及其近海河口重金属污染水平,对其上覆水、悬浮颗粒物和表层沉积物中6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn)的含量及空间分布分别进行了研究,并分别采用综合污染指数法和地累积指数法对其水体和表层沉积物重金属污染程度进行评价.结果表明,研究区域上覆水重金属浓度的高低顺序为Pb相似文献   

杭州湾及邻近海域表层沉积物重金属的分布、来源及评价

根据1996—2012年期间杭州湾及其邻近海域春季调查资料,研究了表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量的时空分布特征,探讨了其影响机理,并对其来源及潜在生态风险进行了分析.结果表明:杭州湾及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、As 5种重金属主体上呈现出以南汇嘴附近海域为高值区,向东北部和西南部海域逐渐递减的趋势;Hg在长江口南支入海口和杭州湾口北岸未呈现出明显的高值区,在舟山东南海域出现了明显的高值区.历史变化趋势表明,自1996年以来,杭州湾及其邻近海域表层沉积物中Pb含量总体呈上升趋势;Cu、Zn、As含量在2001—2009年期间均表现出了上升趋势,2009年以来总体呈下降趋势;Cd、Hg含量有一定波动但总体保持稳定.基于历史数据统计法确定的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的环境背景值分别为20.6、21.0、80.5、0.102、0.039、9.99 mg·kg~(-1).各金属元素两两之间基本呈显著正相关(p0.05或p0.01),来源具有相似性.主成分分析表明,陆源碎屑颗粒的输送对研究区域表层沉积物中重金属的组成和分布具有决定性的意义,同时,重金属在不同介质间转换机制及海水养殖污染对沉积物重金属来源也有一定贡献.表层沉积物总体潜在风险为中等,Hg和Cd是主要生态风险贡献因子,其中,Hg的潜在生态风险程度为强.RI相对高值区分布在舟山东南海域、长江南支入海口及杭州湾口北岸.     

天津海域底质重金属分布与矿物质特征研究

文中研究了渤海湾天津海域沉积物中重金属的空间分布特征,在此基础上进行了元素间的相关分析,以进一步分析元素间共同的分布趋势;同时对该海域表层沉积物矿物组合做了分析。结果表明,沉积物重金属平面分布特征总体上表现为河口附近含量高,口外低的趋势;垂直分布特征由于受沿岸不同污染源的污染影响,重金属污染物难以形成一定规律的分布状态,总体上呈波折型分布;该海域各重金属相关性非常明显,反映了这些重金属元素间共生共存的地球化学特性;渤海表层沉积物中含有5%的闪石和白云石,闪石和白云石是渤海湾沉积物的重要标志矿物;渤海湾表层沉积物中粘土矿物组合为伊利石和绿泥石,其平均含量分别为56%和44%。     

湘江衡阳段重金属在水体、悬浮颗粒物及表层沉积物中的分布特征研究

采用ICP-MS研究湘江衡阳段上覆水、悬浮颗粒物、表层沉积物及孔隙水中重金属的含量及分布特征.结果表明,湘江衡阳段主要的重金属污染元素是Cd,上覆水中Cd的平均含量为0.26μg·L-1,高于美国水质基准的持续基准浓度CCC(USEPA2009),已经对部分水生生物表现出潜在的毒性效应;悬浮颗粒物和表层沉积物中Cd的富集含量较高,分别为42.03μg·g-1和29.62μg·g-1,达到加拿大淡水沉积物保护准则最初影响水平TEL的70倍和50倍,其中,从沉积物中取得的孔隙水中Cd平均含量为3.8μg·L-1,该值是CCC的15倍甚至高于最大基准浓度(CMC),已经对部分水生生物表现出实际的急性毒性效应.湘江衡阳段重金属的空间分布特征表现为中下游污染较上游严重,在衡阳水口山地区等污染企业密集区,重金属含量较高,表明人类活动输入已经成为湘江重金属的重要来源.研究结果还表明,悬浮颗粒物及沉积物相作为水体重金属污染物的主要赋存介质,对重金属污染的迁移、沉积、转化及生物富集作用具有决定性的意义,其重要性不容忽视.     

浙江典型海湾潮间带沉积物污染及生态风险评价

基于浙江4个典型海湾潮间带表层沉积物重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As和多氯联苯（PCB）的调查结果,探究其污染特征、潜在生态风险和来源.结果表明,海湾潮间带表层沉积物Cd、Hg、As、PCB含量均符合国家海洋沉积物质量Ⅰ类标准;42%、9%、3%、12%站位的Cu、Zn、Pb、Cr符合国家海洋沉积物质量II类标准,1%站位的Cu和Zn符合国家海洋沉积物质量III类标准.区域污染程度（PLI_zone）依次为乐清湾 > 三门湾 > 象山港 > 杭州湾,乐清湾潮间带沉积环境为中等污染,杭州湾、象山港和三门湾潮间带沉积环境无污染.区域生态风险（RI）依次为乐清湾 > 杭州湾 > 三门湾 > 象山港,乐清湾和杭州湾潮间带沉积物为中潜在生态风险,三门湾和象山港潮间带沉积物为低潜在生态风险.Cd是首要的潜在生态风险因子,Cd对杭州湾、象山港、三门湾、乐清湾潜在生态风险指数（RI）的贡献分别为63%、54%、58%和55%.生活污水、工农业和交通污染是浙江典型海湾潮间带重金属和PCB的主要来源.     

浙江省近岸海域表层沉积物环境质量的灰色聚类分区

以浙江省近岸海域表层沉积物为研究对象,7种痕量金属元素为综合评价指标,运用灰色聚类法对浙江近岸海域表层沉积物环境质量进行评价分区.结果表明,浙江近岸海域表层沉积物环境质量分为四个区,即清洁区、起始污染区、轻污染区和中度污染区.轻污染区和中度污染区主要分布于象山港、台州湾-隘顽湾、温州湾至苍南一带,三门湾也有零星分布;起始污染区主要分布于浙江省北部的三门湾、象山沿海等海域,杭州湾也有零星分布;清洁区分布于杭州湾海域.     

大亚湾石化排污海域重金属污染及生态风险评价

为了解大亚湾石化排污区海域重金属污染现状及其潜在生态风险,对该湾的海水、表层沉积物和生物(鱼)体中7种重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg)含量及空间分布进行了研究,并分别采用综合污染指数法和生态风险指数法对海水和表层沉积物重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011~2012年海水重金属含量较低,除部分站位Zn和Pb超过海水水质第一类标准外,未出现明显的重金属污染.海水重金属综合污染指数均值丰水期(0.72)>枯水期(0.38),表层沉积物重金属综合污染指数均值枯水期(7.77)>丰水期(5.70),枯水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为As和Zn;丰水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为Zn和Cu.调查海域丰水期和枯水期间采集到的生物(鱼)体内各种重金属均未超标.重金属含量的相关性分析表明,不同时期大亚湾石化排污区重金属间的相关程度差异明显.枯水期调查海域沉积物重金属潜在生态风险指数RI(129.20)>丰水期(102.86),枯水期有25%的站位出现高警级风险.调查海域沉积物重金属潜在生态风险在丰水期是远岸海域高于沿岸海域,湾口高于湾顶;而在枯水期则相反.Hg对大亚湾石化排污区海域存在强潜在生态风险,其他6种重金属均为轻微潜在生态风险.     

长江口南支重金属分布研究

对长江口南支采集的水样、悬沙和表层沉积物中的重金属含量进行了分析。结果表明，悬浮物中重金属含量高于表层沉积物，且2者远高于水相中重金属含量。大多数重金属元素间都有良好的相关性。水相中重金属含量由内向外呈轻微的浓度变化；悬浮物中重金属含量逐渐降低；表层沉积物中重金属含量向长江口外有降低趋势，介在长江口门处出现高浓度。河口重金属的分布受到离子交换、吸附、解吸、释释以及水动力等诸多因素的影响。     

福建省泉州湾表层沉积物中重金属的含量与分布

于2004年7月在泉州湾采集了表层沉积物样品,分析了8种重金属的含量和分布。泉州湾表层沉积物中的重金属基本呈现出由河流入海口向湾内及湾口逐渐降低的趋势。据潜在生态风险评价,泉州湾表层沉积物重金属的生态危害程度都较小。     

钦州湾近20a来水环境指标的变化趋势Ⅲ微量重金属的含量分布及其来源分析

通过对钦州湾近20a来6个航次微量重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的分析研究,结果发现,该湾5种重金属元素含量具有不同的变化特点,但却具有相似的平面分布特征,高值区多出现于湾中部及外湾海域,内湾海域反而含量较低。这种分布特征的形成,主要来自陆源输入、沉积物向上覆水释放输入、生物体循环转化过程输入及沉积类型和沉积环境的影响,而该湾较强的陆源径流和潮海流等水动力过程在其中起了重要影响作用。     

福建省兴化湾表层沉积物中重金属污染与评价

文章分析了兴化湾表层沉积物中8种重金属的含量与分布。结果显示:兴化湾沉积物中重金属污染程度较轻。污染程度顺序大致为内外湾海水交汇处>河流入口>内湾>外湾。与往年重金属含量相比,Pb、Zn的含量已明显的下降,表明兴化湾的大部分重金属污染得到一定程度的控制。根据潜在生态风险评价,兴化湾表层沉积物重金属的生态危害程度都较小。     

钦州湾及其入海河流表层沉积物中重金属分布及污染特征分析

分析了钦州湾及其入海河流表层沉积物中重金属(Cu、Zn、As、Pb和Cd)含量的分布特征,并采用潜在生态危害指数法对表层沉积物中重金属污染进行了潜在生态危害评价。结果表明:钦州湾及其入海河流表层沉积物中重金属Zn、As、Pb和Cd的含量均低于国家一类标准值,仅个别采样点Cu的含量高于国家一类标准值;重金属污染较重的区域包括茅尾海东部、钦州港附近海域及入海河流;钦州港两大工业园区和4条河流是其重金属的主要污染源;钦州湾及其入海河流表层沉积物中重金属潜在生态危害达到中度程度,其中Cd为主要污染物,应作为重点防预对象。     

湛江湾表层沉积物重金属分布及污染评价

利用ICP-MS分析测定了湛江湾表层沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属含量。各站位中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb等元素全海湾平均含量分别为(84.84±3.86)×10-6、(29.51±1.44)×10-6、(110.02±10.14)×10-6、(0.205±0.003)×10-6、(56.49±1.31)×10-6。各站位表层沉积物中重金属含量较高及其富集系数较大的区域大多集中在人类活动较频繁的港口、码头等海域,体现了人类活动加速重金属沉积过程的痕迹。相关性分析结果表明,Cr与Cu、Pb、Zn等元素的沉积行为差异较大,可能与其在沉积物中主要赋存形态为氧化态和残渣态,而Zn、Cd和Pb等元素在各相中都有富集有关。与已有结果比较,湛江湾表层沉积物中Cr、Cu、Pb、Zn等引起的污染呈逐渐加重的演变趋势,须采取有效的预防措施。     

围头湾表层沉积物中Hg和As污染分布特征及状况评价

本研究采用2008年和2017年围头湾海域表层沉积物中Hg和As的含量数据,分析评价了其空间分布、污染状况和潜在生态风险。研究结果表明:近10年来,围头湾海域表层沉积物中Hg平均含量有所减少,As平均含量有所增加,变化趋势与水体、底栖生物中相应污染因子的变化一致。围头湾表层沉积物中Hg和As的地质累积指数均小于0,总体污染负荷指数小于1,污染程度为无污染;单金属潜在生态危害系数均小于40,生态风险等级为低等级;从空间分布上看,围头湾表层沉积物中Hg和As含量与区域发展格局相对应,2008年高值区主要集中在内湾,随着内湾的环境整治和海洋生态修复,2017年该海域Hg和As含量有所降低,高值区向外湾东南侧新增工业园沿岸海域转移。     

琼州海峡表层沉积物重金属元素分布特征与生态风险评价

利用ICP-Ms等仪器对琼州海峡391件表层沉积物中重金属元素进行检测,研究了琼州海峡表层沉积物中重金属元素的分布特征,并进行了生态风险评价,结果表明:重金属元素含量高值分布于琼州海峡南北两岸人类活动影响较大的黏土质海湾区域;重金属元素主要以低潜在生态风险状态为主,部分近岸海域存在As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的偏中度污染;人类活动影响程度、黏土质沉积物类型、海流方向是造成重金属元素分布不均的主要因素;琼州海峡表层沉积物重金属元素含量在国内外海区属于较低水平。