潮滩沉积物重金属累积特征研究进展

在分析总结国内外潮滩重金属研究现状和成果的基础上，指出潮滩重金属来源的定量分析尚很不完整；沉积物的物质组成、粒径、水动力作用、潮滩生物、河流输入量、人类活动等都对重金属在潮滩的分布有着重要影响。在垂岸方向，重金属从高潮滩到低潮滩含量逐渐降低，反应了水动力以及粒径对潮滩重金属的分布的控制；沿岸方向，淤涨岸段，重金属含量低，排污口严重影响着重金属的沿程分布，重金属含量随离排污口的距离增大而呈指数减少；垂向方向，在许多地方重金属分布与人类活动、经济发展状况相吻合。生物活动使潮滩重金属的累计特征变得复杂，改变了潮滩局部的微环境。与国内外河口重金属研究相比，潮滩重金属的研究远远不足。沉积物中重金属常用研究方法，如Tes sier地球化学相连续提取法、Meso cosm模型，以及数值和现场模拟的方法的应用，对潮滩重金属的研究将有很大帮助。在潮滩重金属的污染评价中，生物标准较其它标准更为适合。     

江苏灌河口海域现代沉积特征研究

本文对2003年7月所采集的灌河口外179个沉积物样品(其中岸滩为61个,近岸浅海为118个),应用激光粒度仪进行了粒度分析,获得了粒径分布数据和矩法参数,据此将该海域沉积物划分为5种类型,其中主要为粉砂质砂和砂质粉砂;沉积物在河口附近的分布大体以灌河口主航道为中心,具有对称性特征;沙嘴附近的沉积物组成较为复杂,来源较多,表明其形成是波浪、潮流、沿岸流以及径流综合作用的结果.     

粤北凡口铅锌矿区土壤重金属元素污染特征及评价

凡口铅锌矿区及其外围不同地段土壤中重金属元素(Pb、Zn、Cd、As)的地球化学特征研究显示,4个土壤采样区的Pb、Zn、Cd含量平均值由高至低依次为铁石岭调查区(D2)丹冶排污流域高宅村附近(D1)凡口矿排风口下风口地段(D3)矿区上游澌溪河水库一带(D4)。3个采样区(D1、D2和D3)的Pb、Zn、Cd和As元素总量平均值均远高于全国土壤背景值和地壳中相应元素含量,矿区上游澌溪河水库一带(D4)的Pb、Zn、Cd和As元素总量平均值也高于全国土壤背景值和地壳中相应元素的平均值,说明凡口铅锌矿区具有较高的原生地质背景值。环境污染评价结果表明,凡口铅锌矿区土壤受到较严重的重金属污染,然而未受矿山开采影响的地区(D4)的土壤也受到不同程度的重金属污染;矿区周边83.33%的土壤已达到重度污染,应采取针对性的治理和修复措施,降低土壤中的重金属元素含量或者改变其在土壤中的存在形式,降低其迁移性和生物可利用性。     

江苏灌河入海口附近重金属元素环境地球化学质量分析

以往对灌河口附近海域进行地球化学调查发现,海底沉积物及海水质量总体良好,但局部沉积物中Cr含量高于一类标准,Cu、As、Pb、Hg等其他重金属元素含量也明显高于其他地区,个别重金属元素已接近一类标准最高限,存在潜在生态风险。为进一步了解其与人类活动是否有关,对灌河靠近入海口40 km长的河水进行了地球化学调查,发现灌河河水中Hg、Cu、Pb等重金属元素存在一定程度的超标现象。结合其他证据认为,人类活动不仅对灌河下游河水质量产生了负面影响,还对入海口附近的海域环境质量产生了潜在威胁。借鉴内梅罗综合指数评价思路对灌河下游及入海口的重金属元素环境质量进行评价,并对如何降低、消除生态风险提出了若干建议。     

长江口潮滩植物根际重金属的分布与累积

长江口滨岸潮滩芦苇与海三棱燕草根系、茎叶以及根际沉积物中Cu、Pb、Mn、Zn、Cr的含量分析发现，Cu、Pb、Zn、Cr在根系中的含量较高，而Mn在茎叶中的含量达到总量的55％以上。海三棱燕草比芦苇能更有效地累积重金属，两种植物根系。沉积物系统均表现出明显的重金属含量季节变化。植物体内重金属含量一般在冬季富集；芦苇根际沉积物中重金属的含量秋季较低，冬季富集，而海三棱蒲草根际沉积物中Cu、Pb、Mn均在秋季含量较高，Zn、Cr冬季含量最高。     

湖南株洲市土壤重金属分布特征及污染评价

对株洲市土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As污染现状进行了调查与评价。结果表明:①株洲市60个样品中Cd已达到重度污染程度,污染严重;Cu、Hg、As处于中度污染;Pb、Zn、Cr属于轻度污染。内梅罗综合污染指数也已达重污染。②不同土地利用类型土壤中各重金属含量由高到低变化如下:Cu、Zn、Cr为水田→菜地→旱地;Pb、Hg、As为旱地→水田→菜地;Cd为菜地→旱地→水田。③不同土壤类型中各重金属含量由高到低变化如下:Zn、Cd、As为潮土→粘土→红壤;Pb、Hg为粘土→潮土→红壤;Cr为红壤→潮土→粘土;Cu为潮土→红壤→粘土。     

长寿地区土壤重金属元素污染特征及评价

为查明长寿城区及周边区域表层土壤中As、Cd、Hg等8个重金属元素的污染情况,进行土壤测量结果显示,区内Cr、Hg、Ni等大部分元素的平均含量高于三峡库区深层土壤背景值,Hg、Pb的后期叠加作用最为强烈;除Hg外,其余7个元素含量间存在显著正相关,其中Cr、Ni最为显著;随着p H值增加,Ni、Cr、Cd、Cu含量显著增加;单因子污染指数评价和内梅罗综合指数评价均显示研究区内土壤环境质量总体较好,污染区域较少,以轻度污染-中度污染为主,重污染约占全区面积的0.3%,Hg元素为研究区内最主要的污染元素。     

江都市土壤重金属分布特征及污染评价

江都市土壤重金属含量分布及污染现状评价结果显示,江都市土壤环境质量总体良好,但局部地区土壤污染严重,其中通扬运河以北地区土壤环境质量优于通扬运河以南地区。土壤中镉、汞、锌含量空间分布不均匀,局部土壤含量超过国家土壤二级标准,由点源污染所致,其中镉、汞为江都市土壤主要致污染因子,导致局部土壤严重污染。建议对不同污染程度土壤土地采取不同利用方式,需进行合理调整规划。     

万源市土壤重金属地球化学特征及污染评价

以万源地区耕地土壤为对象,调查整个万源地区耕地土壤中重金属（As、Cd、Cr、Hg、Pb）含量情况。以国家土壤环境质量二级标准作为标准,采用单项因子污染指数法和内梅罗污染指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明①该地区耕地土壤五种重金属元素除As以外Cd、Cr、Hg、Pb平均含量均高于全国及四川土壤背景值;②工作区土壤Cr、Pb自然本底含量较高;③而As、Cd、Hg除自然因素影响外,还受到成土环境及人为种植活动的影响。污染评价结果显示,单项因子As、Cr、Hg、Pb均无超标现象,处于安全等级,而部份土壤Cd超标。万源地区铁路以西大部份地区,土壤处于安全级别;东北地带及东南地带为主要农业种植区,已出现警戒及轻度污染,部份地点Cd因受人类活动影响,污染较为严重;铁路沿线小部份地区也出现轻度污染,受交通影响较大。     

长江口滨岸潮滩重金属源汇通量估算

根据2002～2003年长江口滨岸潮滩16个站位1年的沉积物重金属含量、粒度和密度等季节性测试数据,结合其他文献的沉积物累积速率资料,初步估算了长江口滨岸潮滩重金属的源汇通量。结果表明,2002年徐六泾以下的河口地区,沉积物中Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cr的年滞留量分别为3425t/a、2751t/a、3451599t/a、69505t/a、14045t/a和3176t/a,石洞口排污口和黄浦江仍然是这几种重金属的主要污染输入来源之一。潮滩能有效滞留河口水体中的重金属,在长江口0m线以上的潮滩沉积物中,Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cr的年沉降量分别占到整个河口区重金属沉降量的24.3%、27.6%、32.3%、32.4%、20.5%和23.2%。从潮滩重金属的沉降通量来看,南汇边滩的沉降通量最大,长江口南岸潮滩明显高于长江口北支潮滩,说明位于排污口下游的滩地能有效削减入海重金属污染负荷。     

Spatial distribution features and environment effect of heavy metal in intertidal surface sediments of Guanhe estuary, Northern Jiangsu Province

In northern Jiangsu coastal zone area, Guanhe River is the biggest river and has the best navigation conditions among rivers which flow into the Yellow Sea. The grain sizes show gradual increase from the high intertidal zone to lower intertidal zone. The heavy metal values have slight changes along both sides of the river mouth, but show an evident change perpendicular to the tidal flat. In the latter case, they show a good correlation with grain size fluctuation, that is, the heavy metal values gradually decline when the grain size increases from the high intertidal zone to the lower intra-tidal zone. Analyses of the heavy metal elements show that on the Guanhe estuary surface sediment, the content of the elements Hg, As and Cu is above background values; Pb and Zn contents are rather close to the background values; and Cd content is less than the background values. The element Hg comes out to be harmful in a medium level to ecological environment, while the elements of Cr, As, Cu, Pb, Zn and Cd fall in a safe range of MPL. On the whole, Guanhe estuary tidal flat is not very harmful to the ecology in terms of the heavy metals. __________ Translated from Marine Geology & Quaternary Geology, 2007, 27(5): 23–32 [译自: 海洋地质与第四纪地质]     

上海滨岸带潮滩表层沉积物中重金属的空间分布与环境质量评价

１９９８年３月、７月、１０月,在对上海潮滩进行连续采样和观测的基础上,用原子吸收法测试了７０个沉积物中的Ｃｕ,Ｐｂ,Ｚｎ,Ｃｄ．Ｃｒ的含量。结果表明：（１）上海潮滩重金属含量有如下顺序：Ｚｎ〉Ｃｕ〉Ｃｒ〉Ｐｂ〉〉Ｃｄ。（２）从高潮滩到中低潮滩,重金属的含量递减。（３）不同的采样位置对重金属的含量有显著影响。（４）由于季节的变化,重金属元素的含量变化的幅度也很大,就现有三个季度数据对东海农场进行统计     

Ammonium adsorption by tidal flat surface sediments from the Yangtze Estuary

Ammonium adsorption by sediments plays an important role in the cycle of nitrogen in the estuarine tidal flat ecosystem. Ammonium adsorption on tidal flat sediments from the Yangtze estuary was studied using the simulation experiment. The findings indicated that there was linear adsorption by the tidal flat sediments for the lower ammonium concentration (<10 mM) in the overlying waters. The adsorption coefficient of ammonium in the study area ranged from 3.81 to 9.00, and had a significant positive correlation with total organic carbon (r = 0.779, = 0.02284 , n=8), reflecting that organic matter might be one of the main factors controlling the behavior of ammonium adsorption. It also showed that salinity had a pronounced effect on ammonium adsorption, and that salinity affected the distribution of ammonium between the sediments and waters. The amount of ammonium adsorption on sediments gradually decreased with the increasing salinity. Especially within the range of lower salinity, just a little change of salinity had a dramatic influence on ammonium adsorption by sediments.     

鸭绿江河口及近岸地区沉积物中重金属分布的影响因素分析

对鸭绿江河口不同地区沉积物中重金属分布特征和埋藏通量的垂向变化进行了分析;探讨了其独特的动力环境等因素对重金属分布的影响;评价了鸭绿江河口地区重金属污染状况及潜在生态风险程度.结果显示,自1920年代到2000年以来,除了Cu的含量和埋藏通量逐年减小之外,Cr、Ni、Zn、Cd、Pb、As和Hg的浓度和埋藏通量具有逐渐增加的趋势;鸭绿江河口地区重金属总体污染程度为重到严重,其中西水道沉积物的重金属总体污染程度和总潜在生态风险程度均最高,重金属污染已经对鸭绿江河口地区的生态环境构成了严重的危害;粒度控制效应不是鸭绿江河口地区重金属分布的最主要影响因素;Cu和其他几种重金属有着不同的来源;最大浑浊带独特的动力机制是造成中水道重金属(除Cu外)的高值分布区和最大浑浊带内的高悬沙浓度分布区相对应的最主要原因.     

波流共同作用下潮滩剖面沉积物和地貌分异规律——以长江口崇明东滩为例

通过对崇明东滩两个海滩剖面、表层沉积物和悬沙粒度以及同步水沙资料的分析,探讨波流共同作用下表层沉积物和地貌的分异规律。受波流共同作用的影响,表层沉积物中值粒径由破波带向两侧逐渐变细,分选由破波带向两侧逐渐变差,偏度由极正偏变为正偏,峭度由很窄尖变为宽平和中等峭度。由破波带向岸方向,流速逐渐减小,含沙量逐渐增加。悬沙和表层沉积物粒度特征的对比分析表明,潮间带上部的悬沙主要来源于破波带泥沙的再悬浮。破波带内泥沙以“波浪掀沙”引起的分选运移为主,而破波带两侧的泥沙以潮流对破波带水体的“平流输移”为主。以潮汐水位和高精度海滩剖面数据对崇明东滩微地貌类型按高程进行了新的划分。     

黄河三角洲东营港潮坪上的贝壳沉积

黄河三角洲东营港的泥质潮坪上发育大量的贝壳沉积。贝壳的特殊形态使其很容易被水流搬运,波浪的簸选、泥坪表面的侵蚀坑穴和植物根、堤坝等障碍物对贝壳的拦阻、与地形地貌或涨潮流的水流形态有关的流速降低都可以形成贝壳堆积。潮坪表面贝壳的沉积形态包括:与涨潮流有关的坑穴状、密集窝状、陡坎状、垄沟状、席状、带状以及潮汐水道中的混合沉积等类型;与波浪作用有关的堤坝状、堤坝遮挡沉积等类型。涨潮流流速降低的方式不同,贝壳沉积形态也会相应有较大的差别。另外,潮坪表面的细微起伏、潮坪底质类型和粘结性都会对贝壳的沉积形态造成较大影响,其中尤其是以密集窝状和陡坎状为特征。从东营港贝壳的沉积特征上看,潮坪上贝壳沉积的水动力条件与常见的砂砾滩、鲕粒滩、内碎屑滩有很大的不同,不能将介壳的富集一概归为滩坝相沉积。     

Adsorption of phosphate on tidal flat surface sediments from the Yangtze Estuary

Adsorption of phosphate (PO₄-P) by sediments of nine sites taken from the Yangtze Estuarine and coastal tidal flats were studied in a laboratory. The results indicate that the process of phosphorus adsorption onto sediments mainly occurred within 0-10 h, and then reached a dynamic equilibrium. This experimental finding has shown maximum adsorption rates (ad-R) occurred within 0-0.5 h, ranging from 10.40-56.40 mg/kg h with regional differences. The adsorption rates were obviously related to concentrations of fine particles (<63 µm) in the sediments. Adsorption isotherm curves were fitted to the modified Langmuir equation. Adsorption capacities (ad-C) varied from 26.32 to 204.08 mg/kg, and showed good affinities for Fe³⁺ and TOC concentrations. The adsorption efficiency (ad-E) of phosphate on sediments ranged from 21.55 to 248.30 L/kg, showing a close correlation with TOC concentrations. A correlation between environmental factors and phosphate adsorption is presented in this experiment. Phosphate adsorption is susceptible to changes in pH, temperature and salinity conditions.     

滦河三角洲潮坪环境现代生物遗迹组合及其分布特征*

现代生物遗迹的特点、分布和组合特征及其与沉积环境、沉积物性质的关系,对遗迹化石及古环境研究具有重要的实证价值,但现代生物遗迹研究起步较晚,国内研究成果较少。文中论述了滦河三角洲潮坪环境中现代生物遗迹的组成、组合与分布特征,并分析了遗迹组合与沉积环境的关系。研究表明: (1)层面遗迹以节肢动物、环节动物、腹足动物的爬行迹和拖迹为主; 层内遗迹包括垂直或高角度倾斜于层面的潜穴、平行于层面的潜穴,以居住迹为主,丰度高,类型多样。(2)建立了3种生物遗迹组合: 遗迹组合I以Y形和垂直管状潜穴为特征,局部丰度较高,表层潜穴和层面拖迹不发育,造迹生物主要为沙蚕和螃蟹,沉积物底层具有砂含量较高、水动力强、有机质含量低的特点,显示其出现于三角洲潮坪砂质沉积环境;遗迹组合Ⅱ以各种形态的层内潜穴和大量的层面爬行拖迹为特征,层内潜穴包括垂直管状、J形、U形、Y形和分枝形潜穴,丰度高,造迹生物主要是沙蚕和螃蟹,层面遗迹常见爬行拖迹和足辙迹,造迹生物主要为沙蚕、螃蟹、扁玉螺、寄居蟹,沉积物底层具有高泥质含量、高含水率和高有机质含量的特点,形成于三角洲潮坪中低潮区;遗迹组合Ⅲ以与层面近似垂直和与层面近似平行的层内潜穴以及大量的层面运动迹为特征,与层面近似垂直的潜穴包括垂直管状、J形、U形、Y形和复杂分枝形潜穴,造迹生物主要是螃蟹、泥甲虫及其幼虫, 与层面平行的表层潜穴主要是蝼蛄、泥甲虫及其幼虫营造的,层面上的运动迹常见为螃蟹足辙迹和鸟类足迹,沉积物底层具泥质含量高、含水率低、有机质含量高、底质固结程度较高的特点,产生于三角洲潮坪高潮区。(3)基于对遗迹组合和分布特征及其与底层性质和沉积环境关系的分析,建立了三角洲潮坪生物遗迹组合的沉积环境分布模式。该研究成果既可作为古代三角洲潮坪沉积环境的判识依据,也可为相似遗迹化石组合的沉积环境恢复提供佐证。