表层沉积物中的重金属污染调查与评价
城市表层土壤重金属污染分析
一 、问题重述土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。
然而随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加以及人类随着经济和社会及科学的发展逐渐向原始生态环境的扩进，土壤重金属污染日益严重。
目前，全世界各类重金属的排放量居高不下，其中Ni 的排放量大约100万吨、Mn 的排放量约在1500万吨、Pb 大约500万吨、Cu 约340万吨、Hg 大约在1.5万吨。
另据我国农业部进行的全国污灌区调查显示，土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类的健康，总体上治理和恢复的难度较大。
随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
本文针对题目提出的几个问题，就以下四个方面展开讨论：（1） 应用点模式空间分析概念给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，这里不仅考虑每种重金属元素在该城区的空间分布，还考虑了不同区域中8中不同重金属元素的空间分布，从而结合不同的视角分析该城区内不同区域重金属的污染程度；（2） 重金属污染源主要来自随着大气沉降进入土壤的重金属、随污水进入土壤的重金属、随固体废弃物进入土壤的重金属和随农用物资进入土壤的重金属4个主要方面，本文结合主成分分析，给出该城区主要的污染源以及不同类型区域的污染源，进而结合实际讨论重金属污染的主要原因；（3） 针对现有数据的分布特征，包括该城区8种重金属空间分布和不同类型区域的重金属空间分布，建立数学规划模型，讨论了重金属扩散的中心位置和扩散方向，确定了污染源的位置；（4） 讨论了模型的优缺点，并分析了各类重金属污染对地质变化的前瞻性后果预测，具体给出了不同重金属对于环境污染的危害程度，提出了可能的解决方案，主要是针对预测结果的土壤重金属污染修复的可能性规划方案。
珠江口表层沉积物重金属潜在生态风险及生物富集评价
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中!国!海!洋!大!学!学!报
!!粤港澳 大 湾 区 是 我 国 开 放 程 度 最 高%经 济 活 力 最 强的区域之一$对比世界三大湾区发展经验可知$海洋 在湾区经济 发 展 中 发 挥 了 不 可 替 代 的 作 用$它 既 是 湾 区经济发展 的 重 要 载 体$也 是 湾 区 经 济 发 展 的 重 要 要 素)"*&其中$河口区域是海洋生产力最高%生物多样性 丰富%开发利用强度最大的区域$珠江口海域作为粤港 澳大湾区突 出 的 资 源 优 势$在 国 家 发 展 大 局 中 具 有 重 要地位&然而$随着经济社会的发展$人类对近岸资源 的过度开发和不合理利用$给珠江口资源%生态功能造 成巨大压力$珠江口三角洲面临着严重的健康威胁$生 态环境污 染 严 重)$@<*& 海 洋 表 层 沉 积 物 比 水 介 质 具 有 更持久的环 境 质 量 状 态 和 趋 势 指 示 作 用$沉 积 物 中 的 重金属是生 态 风 险 较 大 的 潜 在 危 害 污 染 物)?*$直 接 影 响底栖动物的生长发育%导致动物死亡$甚至通过食物 链影响人类健康)!@;*&因此$对珠江口表层沉积物中重 金属潜在生 态 风 险 和 生 物 富 集 情 况 进 行 评 价 研 究$可 更好地掌握 区 域 海 洋 环 境 质 量$为 改 善 珠 江 口 生 态 环 境提供理论依据&
杭州和睦湿地表层沉积物重金属时空分布特征及污染评价
杭 州师 范大 学学 报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
潘 敏 ， 单监 利 ， 姚 武 ， 顾 燕青 ， 巫 阳 ， 朱 维琴
（ 杭 州 师 范大 学生 命 与环 境 科 ｅ － 学院， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ３ ６ ）
摘 要 ： 分 析 了杭 州 市 和 睦湿 地 表 层 沉 积 物 重 金 属 含 量 及 分 布 特 征 ， 并 运 用 污 染 指 数 法 和 Ｈａ ｋ ａ ｎ ｓ ｏ ｎ潜 在
第 １期
潘
敏， 等： 杭 州和 睦湿地 表层 沉积 物重金 属 时空分 布 特征及 污染 评价
４ ７
属污染程度 和潜在生态风险 ， 以期对杭州市和睦湿地 的环境保护及湿地资源 的可持续利用提供理论依据．
３ ３ ３ ３ ３
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 样 品 采 集
明， 和 睦湿 地 沉 积 物 重 金 属 的 生态 风 险 水平 均 达 轻微 风 险 等 级 ， Ｈａ ｋ ａ ｎ ｓ ｏ ｎ 潜 在 单 项 生 态 风 险评 价 指 数 （ Ｅ ｒ ） 则 表
明， 和 睦湿 地 沉 积物 中 主 要 的 潜 在 生 态 风 险 因 子 为 Ｃ ｕ与 ｃ ｒ ， 故 应 重 视 和 睦湿 地 沉 积 物 重 金 属 中 Ｃ ｕ 、 Ｃ ｒ的潜 在 生态风险评价及管理．
关 键 词 ：和 睦 湿 地 ； 重金属 ； 污染评价 ； 生 态 风 险评 价
长江口海域表层沉积物重金属元素的潜在生态风险评价
69长江口海域表层沉积物重金属元素的潜在生态风险评价董爱国1, 翟世奎1, 于增慧1, 韩东梅2(1. 中国海洋大学 海底科学与探测技术教育部重点实验室, 山东 青岛 266003; 2. 沧州市海洋环境监测站, 河北 沧州 061000)摘要: 根据三峡水库一期蓄水3 a 后(2006年)长江口海域表层沉积物样品中元素(Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Al, As, Ca 和Sr 等)质量比和黏土组分百分含量, 采用Hakanson 潜在生态风险指数法, 分析了长江口海域表层沉积物中重金属元素(Cd, Cr, Cu, Pb, Zn 和As)的污染程度, 评价了长江口海域表层沉积物的环境质量现状, 定量分析了长江口海域表层沉积物的潜在生态风险程度, 并结合2003年的资料, 讨论了三峡水库一期蓄水3 a 后长江口海域的环境变化。
结果表明, 长江口海域表层沉积物环境质量状况良好, 6种重金属元素的污染程度排序为: As ＞Cr ＞Cd ＞Zn ＞Cu ＞Pb; 表层沉积物的潜在生态风险程度为“轻度”, 6种重金属元素的潜在生态风险程度排序为: Cd ＞As ＞Cu ＞Cr ＞Pb>Zn 。
从区域差异来看, 杭州湾口外泥质区和长江口外东北偏北海域表层沉积物中重金属元素(As, Cr, Zn, Cu 和Pb)的污染指数和潜在生态风险指数均出现相对高值。
从元素差异来看, Cd 的污染指数和潜在生态风险指数高值区的分布明显异于其他重金属元素, 说明Cd 存在与其他重金属元素不同的富集机制, 很可能是因为Cd 更易受悬浮体浓度、有机质含量以及水体盐度的影响。
与2003年的资料相比, 三峡水库一期蓄水3 a 后(2006年)表层沉积物总体潜在生态风险程度和重金属元素(除Cd 之外)潜在生态风险指数的高值区均未发生显著变化。
关键词: 沉积物; 长江口; 重金属元素; 潜在生态风险评价中图分类号: P736.41 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2010)03-0069-07长江作为注入西太平洋的第一大河, 其年输沙量为2.74亿t, 年径流量为8 360亿m 3(1953～2006年大通站平均值)[1], 对其河口及邻近海域的水文、沉积、地貌和生态系统都有重要的影响。
运用主成分分析评价海洋沉积物中重金属污染来源
运用主成分分析评价海洋沉积物中重金属污染来源一、本文概述本文旨在运用主成分分析（PCA）这一统计工具，对海洋沉积物中的重金属污染来源进行评价。
随着工业化和城市化的快速发展，海洋环境面临着日益严重的重金属污染问题，这不仅对海洋生态系统构成威胁，还可能通过食物链对人类健康造成潜在影响。
因此，识别和评价重金属污染的来源对于制定有效的污染防治策略至关重要。
主成分分析作为一种多变量统计分析方法，能够通过降维处理，提取出数据中的主要信息，揭示隐藏在复杂数据背后的污染源信息。
本文首先将对主成分分析的基本原理进行介绍，然后详细阐述其在海洋沉积物重金属污染来源评价中的应用过程，包括数据收集、预处理、主成分提取与解释等步骤。
通过实例分析，展示主成分分析在海洋沉积物重金属污染来源评价中的实际应用效果，以期为相关研究和实践工作提供有益的参考。
二、研究区域与样品采集本研究选取位于中国东南沿海的某典型海域作为研究对象。
该海域受到人类活动影响显著，包括工业排放、农业活动、城市污水排放以及船舶运输等，使得该海域的海洋沉积物中可能含有多种重金属元素。
在研究区域内，我们选择了10个代表性站位进行沉积物样品的采集。
站位的选择考虑了海域内不同污染源的分布、水深、水流等因素，以确保采集到的样品能够全面反映研究区域的污染状况。
样品采集使用抓斗式采样器，在每个选定的站位采集表层沉积物样品，深度约为0-10厘米。
采样过程中，我们严格遵守了无污染的采样原则，确保采集到的样品不受外界因素的干扰。
同时，我们还对每个站位的水深、水温、盐度等环境参数进行了现场测量，以便后续分析。
采集到的沉积物样品被立即装入洁净的聚乙烯塑料袋中，密封后低温保存，以确保样品的原始状态不受破坏。
在实验室中，我们对每个样品进行了详细的记录，包括站位位置、采样日期、环境参数等信息，为后续的数据分析提供了基础数据。
通过本次采样工作，我们共获得了10个站位的海洋沉积物样品，这些样品将用于后续的主成分分析，以评价研究区域内重金属污染的来源。
广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价
第$卷"第!期中"国"地"质"调"查d <6'$"V <'!-.--年.-月!"#$#!%&'$()*+",#-&.%/'^:2'-.--4<>"!.'!$%,,e T '`54`43'-.--'.!'.$引用格式"庞国涛!阎琨!李伟'广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价,I -'中国地质调查!-.--!$&!'",-/$.'&E 1;5?U !R 1;Z !B >]'Y >F C @>2GC ><;391@13C :@>F C >3F 1;4=<66GC ><;1F F :F F +:;C <N 9:1O D+:C 16F >;3<1F C 16F G@N 13:F :4>+:;C F <N ^1;539:;551;5>;?G1;5b >,I -'?:<6<5>316#G@O :D <N 89>;1!-.--!$&!'",-/$.''广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价庞国涛! 阎琨! - 李伟!!'中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心 山东烟台"-0*... -'中国地质大学 武汉 环境学院 湖北武汉"*%..&* 摘要 为了解防城港近岸海域表层沉积物重金属分布及污染特征!系统采集了!$件研究区的表层沉积物样品!检测了&种重金属元素的含量#测试结果表明"研究区表层沉积物中8G %E 2%M ;%84%8@%P 5和L F 含量均符合政府制定的海洋功能区划要求#单因子潜在生态危害指数法评价结果显示!不同重金属潜在生态危害排序为P5h 8G h 84h L F h E 2h 8@h M ;!除P 5外均属于低生态风险#综合潜在风险评价指数显示除^!&和^!$站位潜在生态风险等级为高外!其他站位潜在生态风险等级为中或低!其中P 5是潜在风险的主要控制元素#地质累积指数评价表明企沙半岛南部区域存在轻微的8G %P 5污染!且这-种元素含量在部分站位处于阈值效应含量和可能效应含量之间!存在一定的概率引发毒性#相关性分析和主成分分析综合显示!E2%8@和L F 主要受陆源输入沉积的影响(8G 和M ;主要来自船体防腐涂料和工业污水(84和P 5的来源相对多元!既有陆源河流汇入!也有来自电镀%石油燃烧%生活工业污水和海水养殖的影响#关键词 防城港(表层沉积物(重金属(地质累积指数(潜在生态风险中图分类号 J!*-(E ($("""文献标志码 L """文章编号 -.$(/,&.0&-.--'.!/..,-/.$"收稿日期 -.-!/.$/.0(修订日期 -.--/.!/.&#基金项目 中国地质调查局)广西钦州湾海岸带综合地质调查&编号"Y Y -.!$!.-*'*项目资助#第一作者简介 庞国涛&!$$.$'!男!工程师!主要从事海岸带环境地质调查与评价工作#X +1>6"=5C (-*!f!0%'3<+#."引言海洋表层沉积物中的重金属通常具有来源范围广%存在时间长%污染后难以恢复等特性!对海洋生态系统具有潜在的危害,!/--#沉积物中的重金属一旦进入环境循环就很难被生物降解!往往通过水体%低等生物等进入食物链!进而破环生物体的正常生理代谢活动!最终通过生物富集作用危害人体健康和生态环境,%-#此外!海洋中的重金属还可以抑制酶的活性!从而干扰环境中的生化反应!威胁海洋生物的生理健康,*-#海洋环境中的重金属来源主要有入海河流输入%大气沉降%人类活动排放等,--#近年来随着城市的发展!广西防城港与企沙港的航运%港口%工业等活动日渐密集!与之对应的陆源污染物和工业废弃物排放的问题也不断加剧!为其近岸污染物尤其是重金属元素的富集沉淀创造了有利条件#本文通过对防城港近岸海域表层沉积物采样检测!分析了&种重金属元素&8G %E 2%M ;%84%8@%P 5和L F '的含量%空间分布等情况#综合运用潜在生态危害指数法%地质累积指数法和一致性沉积物质量基准法!定量评价防城港近岸海域表层沉积物重金属的污染特征和生物毒理效应!为防城港近岸海域的沿海产业布局规划%海洋环境和海洋生态保护提供科学参考#!"研究区概况防城港位于防城港市南部!是天然的深水良Copyright©博看网 . All Rights Reserved.第!期庞国涛!等""广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价港!也是我国西南第一大港!以及铁矿石%建材及煤炭等重要战略物资的中转基地,(/0-#防城港码头位于防城湾内!属天然半封闭浅水海湾!港口地势北高南低!具有典型的滨海丘陵%滨海台地和海积漫滩地貌特征#防城港为混合潮港!每月有0),4为小潮汛!属不正规半日潮!其余为正规日潮#防城湾入海河流主要是防城河!其主流由牛头岭入海!湾内海流主要受潮流%防城河流以及风浪流共同影响,!-#-"材料与方法<'!"样品采集本研究于-.-.年!.月在广西防城港近岸海域布设采样点进行采样!采样点位如图!所示#调查船按?E #定位对布设站点的表层沉积物取样#使用不锈钢抓斗取样器采集!样品取出后用木铲取图!"研究区采样站位 %分布%&'(!"M &/,9&;6,&-.-5/324:&.'/&,*/&%'&.,1*/,67839*3其中央未受污染的表层.)(3+沉积物样!装入干净的聚乙烯袋中密封低温保存#为保证样品不受污染!每次取样前用纯净水冲洗采样器和木铲#<'<"测试方法沉积物样品的重金属元素测定分析均在广西壮族自治区地质矿产测试研究中心完成!测定按照W!&%&,'($-..&/海洋监测规范第(部分"沉积物分析0,&-的要求进行!其中!E 2%8@%M ;使用J 光光谱仪测定!P 5和L F 使用原子荧光光谱仪测定!8G 和84使用电感耦合等离子体质谱仪测定#<'?"评价方法-'%'!"潜在生态危害指数潜在生态危害指数&E <C :;C >16S >F _H ;4:b !S H '法是通过先评价各单因素危害!而后再累加评价多种金属综合潜在生态危害的方法#这种方法综合应用生物毒理学%环境化学和生态学等方面的内容!定量呈现出重金属的潜在危害程度!是国内外评价沉积物质量最为有效的方法之一,,/$-#其计算公式为E H U 8'U!?'@U8'U!*'@i 9'+9'2#&!'式中"E H 为重金属综合潜在生态危害指数(?'@和*'@分别为第'种重金属的单元素潜在生态危害指数和毒性系数(9'+为第'种重金属的检测浓度(9'2为第'种重金属的区域背景值#本文采用徐争启等,!.-的研究结果作为重金属毒性系数!采用南海表层沉积物中主要污染物的环境背景值作为重金属的区域背景值,!!-!如表!所示#不同的E H 值范围所对应的重金属潜在生态风险程度见表-#+%,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.中"国"地"质"调"查-.--年表!"沉积物重金属元素的区域背景值和毒性系数)3;(!"G 9*3;3+0'9-6.7>3:6*3.7,-O&+&,8&.7*O -51*3>82*,3:*:*2*.,/&./*7&2*.,重金属元素9'2V!./0*'@8G&'..('..E 2!0'..('..M ;(*'..!'..84.'!,%.'..8@%$'..-'..P 5.'.-*.'..L F!.'..!.'..表<"重金属元素潜在生态风险程度)3;(<"B -,*.,&3:*+-:-'&+3:9&/0:*>*:/-51*3>82*,3:*:*2*.,/'@范围潜在生态风险程度"E H 潜在生态风险程度'@j*."低E G j !(.低*. ?'@j,."中等!(. E G j %..中等,. ?'@j !0.高%.. E G j0..高!0. ?'@j%-.较高E G0..较高'@ %-.很高-'%'-"地质累积指数法地质累积指数法&C9:?:</133G+G61C ><;H ;A 4:b !G 5'是一种评价单一重金属污染程度的方法!这种方法充分考虑了自然成岩作用和人类综合活动对沉积环境的影响!经常用于评价沉积物中的重金属污染水平&表%',!--!其计算公式为G 5k 62,9'+!=(W9'2-#&-'式中"G 5为地质累积指数!可分为&个污染程度!具体见表%(9'+和9'2分别为第'种重金属的实测浓度和背景值(考虑到成岩作用可能引起的重金属变化!添加!'(作为变动系数#表?"地质累积指数和污染程度关系)3;(?"C *:3,&-./1&4;*,I **. '3.74-::6,&-.:*>*:/G 5""污染程度G 5 .无.j G 5 !轻度!j G 5 -偏中度-j G 5 %中度%j G 5 *偏重度*j G 5(重度G 5h(严重-'%'%"一致性沉积物质量基准法一致性沉积物质量基准&8<;F :;F GF W 1F :4#:4>A+:;C K G16>C D?G>4:6>;:F !8W #K ?F '法是基于概率统计预测沉积物生物毒性风险的重要评价方法,!%-#针对不同的重金属!一致性沉积物质量基准法给出其相应的阈值效应含量&U 9@:F 9<64X N N :3C 8<;3:;C @1A C ><;!U X 8'和可能效应含量&E @<2126:X N N :3C 8<;3:;A C @1C ><;!E X 8'#当沉积物中某种重金属实测含量低于U X 8值时!该重金属引发的生态危害发生概率通常低于-(7!可认为其不会产生有害生物效应(当某种重金属实测含量值高于E X 8值时!该重金属引发的生态危害发生的概率通常高于&(7!认为其引发的有害生物效应可能性较大,!*-#重金属8W #A K ?F值如表*所示#表A"重金属元素一致性沉积物质量基准值)3;(A"E P #D J /-51*3>82*,3:*:*2*.,/重金属元素8W #K ?F 值U X 8E X 88G %,'-.-!*'0.E 2(%'..-$0'..M ;!(%'(.%$0'-.84!'.*('&08@&,'%.-0,'(.P 5.'!,.'00L F!0'!.(*'%.%"测试结果与讨论'!"表层沉积物重金属含量通过分析样品测试结果!得到了防城港表层沉积物中&种重金属含量的统计特征值!如表(所示#防城港近岸表层沉积物中&种重金属元素的平均含量具有M ;h 8@h 8G h E 2h L F h P 5h 84的分布特征!除M ;以外!其他元素的变异系数均大于.'%0!属高度变异!说明这0种重金属元素在各站位的含量分布不均匀!空间差异性较大#根据/广西壮族自治区海洋功能区划&-.!!$-.-.年'0布局要求!研究区的!$个站位均位于港口航运区!沉积物执行?W!,00,$-..-/海洋沉积物质量0,!(-三类标准#通过对比!研究区海域表层沉积物中&种重金属含量均值均符合一类沉积物质量标准&表('!说明防城港近岸海域表层沉积物质量较好!符合政府制定的海洋功能区划要求#+*,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.第!期庞国涛!等""广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价表Q"防城港近岸表层沉积物各重金属元素含量的统计特征)3;(Q"#,3,&/,&+/+1393+,*9&/,&+/-51*3>82*,3:*:*2*.,/&./6953+*/*7&2*.,/-5%3.'+1*.''3.'&./1-9*统计特征""K W e!./08G E 2M ;848@P 5L F 最小值,'!($'!$%('&..'.-!('$..'.-%',-最大值*('.*%&'0.!!,'-..'!,0-'!..'-(!0',.平均值--'%&--'**0('.&.'.&%&'&,.'.&$'.,标准差$'!-!.'!0--',-.'.*!0'!&.'.0*'*,变异系数.'*!.'*(.'%(.'(*.'*%.',*.'*$国家一类标准值%('..0.'..!(.'...'(.,.'...'-.-.'..国家二类标准值!..'..!%.'..%(.'..!'(.!(.'...'(.0('..国家三类标准值-..'..-(.'..0..'..('..-&.'..!'..$%'..""为进一步揭示近年来防城港近岸表层沉积物中重金属含量的变化特征!本文收集了-.!.$-.-.年防城港近岸表层沉积物的重金属含量数据!如表0所示#可以看出8G %8@含量在逐年升高!E 2%M ;%P 5%L F 含量存在波动!但整体上呈上升趋势!84含量变化幅度较小#表R"<S!S <S<S 年防城港近岸表层沉积物重金属元素含量变化)3;(R"E 13.'*/-51*3>82*,3:*:*2*.,/&./6953+*/*7&2*.,/-5%3.'+1*.''3.'&./1-9*59-2<S!S ,-<S<S年'日""K W e!./08G E 2M ;848@P 5L F -.!.'.0,!0-!.'$.!$'-.*!'...'.,.$".'.%0',%-.!.'!-,!&-!-'%.-!'%.%.'0..'!,$.'.(,'(!-.!%'.,,!,-!%'0(%.'..(-'(..'.&$.'.0!.',.-.!*'.,,!$--.'&.%*'$.0!'!*.'!,-,'-..'.,,'*$-.!&'.,,-.--!'(.!('0.*$'*..'.&*!'&..'.%$'!.-.-.'!.&本研究'--'%&--'**0('.&.'.&%&'&,.'.&$'.,'<"表层沉积物重金属元素分布防城港近岸沉积物中重金属含量分布如图-所示!在港口码头和企沙半岛之间的东湾区域重金属含量呈现出由湾内向湾口逐渐增加的趋势!这与湾内侧为红树林保护区!外侧为人类活动密集的填海区有关(8G %E 2%84%8@%M ;(种重金属元素均在码头南部的^.0和^.,站位&图-'附近出现高值!且由码头南部自西向东呈现出高$低$高的变化&1'8G 元素空间分布""&2'E 2元素空间分布""&3'M ;元素空间分布""&4'84元素空间分布""&:'8@元素空间分布""&N 'P 5元素空间分布""&5'L F 元素空间分布""图<"防城港近岸表层沉积物中重金属元素的空间分布%&'(<"#43,&3:7&/,9&;6,&-.-51*3>82*,3:*:*2*.,/&./6953+*/*7&2*.,/-5%3.'+1*.''3.'&./1-9*+(,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.中"国"地"质"调"查-.--年规律!这可能与^.0和^.,站位位于防城港货运码头航线!^!&和^!,站位位于企沙工业区南部!受到人类经济活动向附近海域输入重金属元素等影响(P5的含量在企沙半岛南部由近岸向南部海域逐渐减少(L F的含量由西向东含量渐增!在^!$站位附近的区域达到最大值#'?"重金属相关性及来源解析%'%'!"重金属相关性分析对防城港近岸表层沉积物中&种重金属元素的含量进行E:1@F<;相关性分析!采用单尾C检验&#>5'j.'.('进行显著性检验!分析结果见表&# E2与L F%8@之间的相关系数均大于.',!相关性明显!说明这%种重金属元素在沉积基础上具有较强的相似性和同源性(8G与M;%84与E2%84与8@之间的相关系数均在.'(.).',.之间!相关性一般# 8G与除M;外的其他重金属元素相关系数均较小!相关性较差!说明8G的沉积与其他金属元素差异较大!这可能与人为输入和其自身的沉积特性有关#表T"表层沉积物重金属元素间相关系数)3;(T"E-99*:3,&-.+-*55&+&*.,-51*3>82*,3:*:*2*.,/&./6953+*/*7&2*.,/元素8G E2M;848@P58GE2.'-(M;.'&$.'!%84.'!-.'0(/.'.%8@.'!$.'$,.'.0.'(%0P5.'%&.'%$.'-,/.'.,0.'*(L F.'.0.',0/.'.!.'-&-.'$..'*(,%'%'-"重金属来源分析为分析防城港近岸海域重金属的来源!利用变量主成分分析进行来源解析&表,!图%'#表U"变量主成分分析的荷载和成分矩阵)3;(U"L-373.7+-24-/&,&-.23,9&O-5>39&3;:*49&.+&43:+-24-.*.,3.3:8/&/元素E8!E8-E8%8G.'%$.',%.'-*E2.'$&/.'!,/.'!!M;.'-(.',,.'-.84.'(0/.'%!.'&.P5.'(0.'%&/.'0.L F.',&/.'-*/.'%.8@.'$0/.'-!/.'.*方差贡献率e7*$'*%-0'-&!('.*累积贡献率e7*$'*%&('&.$.'&*图?"主成分分析三维荷载%&'(?"?M:-37234-549&.+&43:+-24-.*.,3.3:8/&/ ""如表,所示!E8!%E8-和E8%的方差贡献率分别为*$'*%7%-0'-&7和!('.*7!%个主成分的累积方差贡献率已达$.'&*7&h,(7'!说明用这%个主成分解释绝大多数站位的重金属来源差异是可靠的#在E8!中!E2%8@和L F均超过.',(!具有较大的正向载荷!表明这%种重金属具有相似的来源!与相关性结果吻合#与?W!,00,$-..-/海洋沉积物质量0,!(-标准相比!%种重金属各站位含量均低于其一类标准!说明这%种重金属受人类经济活动影响较小!主要受地质背景的影响!可能来源于岩石风化经河流搬运进入海域沉积#这与王毅等,-!-提出的防城港近岸区域防城江的重金属含量最高的观点一致#此外!84和P5在E8!上也具有较高的正向载荷!说明这-种元素也有部分来自陆源岩石风化#在E8-中!8G和M;均具有较大的正向载荷!分别为.',%和.',,!其他重金属的载荷较小#-者相关性为.'&$!具有显著正相关!说明其具有相同的来源#-种元素相对高含量的区域均位于码头南部的航道附近和企沙半岛东南部海域!说明8G和M;来源与人类经济活动密切相关!通常8G和M;污染主要来自废弃电池%船体防腐涂料以及印刷%生活%工业污水等,--/-%-!对比可知!防城港近岸海域的8G和M;主要来自船体防腐涂料和工业污水#在E8%中!只有84具有较大的正向载荷!为.'&.#84高值区分布在码头南侧的航道上!推测+0,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.第!期庞国涛!等""广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价防城港近岸海域部分84污染来自化石燃料燃烧&发电',-%-#P5在E8!和E8-为正载荷!在E8%为负载荷!说明P5的来源相对多元!综合以上可知P5的来源既有陆源河流汇入!也有电镀%机械制造%化工行业%生活工业污水和海水养殖#'A"重金属污染评价%'*'!"潜在生态危害指数根据公式&!'和公式&-'计算得出防城港近岸综合潜在生态危害指数%单元素潜在生态危害指数和地质累积指数!结果如图*和表$所示#除P5外的各调查站位的?'@值均小于*.!说明防城港近岸海域表层沉积物中除P5外的0种重金属元素的单因子潜在生态风险程度属于低生态危害!其中低生态危害!站位!中等生态危害(站位!高生态危害,站位!较高生态危害%站位!很高生态危害-站位#高生态危害及以上站位多集中在企沙半岛工业区南部海域!这可能与P5的毒性系数较高%对海洋生态环境的危害较大!以及企沙半岛工业园区的污水排放有关#图A"防城港近岸潜在生态危害指数空间分布%&'(A"M&/,9&;6,&-.-5V&.%3.'+1*.''3.'&./1-9*表$"表层沉积物重金属元素评价结果)3;($"C*/6:,/-51*3>82*,3:*:*2*.,/3//*//2*.,&./6953+*/*7&2*.,/站位'@E2M;848G P58@L FE H风险分级G5E2M;848G P58@L F^.!%',*.'00,',%!.'&$&-'..!'-$*'!%!.!'((低/.'$0/!'!,/-'%(.'(%.'-0/!'--/!',0 ^.-('%*.',$,'%%!-'(&$-'..!'(,('.&!-('&$低/.'*$/.'&0/-'*%.'&(.'0-/.'$%/!'(0 ^.%('-(!'.!!.'!&!%',0*-'..!'.*,'*!,!'&*低/.'(!/.'(0/-'!(.',$/.'(!/!'(%/.',% ^.*('*!.'$.!*'!&!%'$%,,'..!'0(0'%%!%.'%$低/.'*&/.'&%/!'0&.',$.'((/.',0/!'-* ^.(&'$&!'-%!-'%%!('(&!--'..-'!,!!'0.!&-',$中等.'.$/.'-$/!',&!'.(!'.-/.'*0/.'%& ^.0!!'&-!'&-%.'..-%'!*!.-'..-'0,0'$*!&,'-.中等.'0*.'-./.'(,!'0%.'&&/.'!0/!'!! ^.&!.'&(!'**!!'(.-%'%0!$-'..-',$!*',.-(0'&%中等.'(-/.'.0/!'$&!'0*!'0,/.'.(/.'.-^.,%'!%-'!$*'..-.'.&!**'...',-*'-!!&,'*!中等/!'-0.'((/%'*$!'*-!'-0/!',,/!',% ^.$$'-,.'0&!*'..(',-%.'..-'0-!%'!.&('*$低.'%!/!'!(/!'0,/.'%&/!'../.'-./.'-. ^!.!.'..!'-*!.'(.!,'&-!0-'..-',.!*'!.-!$'%0中等.'*-/.'-&/-'!.!'%-!'*%/.'!./.'.$ ^!!$'&-!',.!-'..-%'!0!,,'..-'&!!*'..-(!'%$中等.'%&.'-0/!'$!!'0%!'0(/.'!(/.'!. ^!--'$.!'%-('%%!*'(&!*-'...',,%',-!&.',%中等/!'%&/.'!$/%'.,.'$0!'-*/!'&&/!'$& ^!%-',&.'$(('0&0'-.**'...',$*'-,0*',&低/!'%,/.'0(/-'$$/.'-&/.'*(/!'&(/!',! ^!*('($.'0,!,'%%!%'(**,'..!'**0'&0$*'%(低/.'*-/!'!*/!'%..',(/.'%-/!'.0/!'!( ^!(!!'&(!'%*!('(.!&'0*!%.'..%'!%!*'&.!$*'.&中等.'0(/.'!0/!'(*!'-%!'!-.'.0/.'.% ^!0%'%!!'-,*'%%!&'(.(,'..!'.%*'**,$'$.低/!'!,/.'-%/%'%,!'--/.'.(/!'(*/!'&0 ^!&0'.$!'&.&'!&%-'!&%*.'..!'&,&'!*%$0'.(高/.'%..'!,/-'0(-'!.-'(./.'&(/!'.& ^!,&'--.'$*!.'..!.'*$$0'..-'-!!!',.!%,'0(低/.'.0/.'0,/-'!&.'*,.'0,/.'**/.'%( ^!$!!'.0.'$%!!'(.!.'*%(..'..%'!,!0',.((%'$.高.'(0/.'0$/!'$&.'*,%'.0.'.$.'!0平均值&'.!!'-.!!'-(!('$,!%0'*-!'$*$'.,!,-',&中等/.'-0/.'*./-'!&.'$&.',-/.'&&/.'$!""防城港近岸海域的EH变化范围为0*',&) ((%'$.!平均值为!,-',&!其中低生态危害$站位!中等生态危害,站位!高生态危害-站位#重金属潜在生态危害占比排序为P5&&*'07'h8G&,'&*7'h84&0'!(7'h L F&*'$07'h E2&%',%7'h8@ &!'.07'h M;&.'007'!其中P5的占比远高于其他金属!说明P5主要控制着防城港近岸海域沉积物中重金属的潜在生态危害程度#+&,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.中"国"地"质"调"查-.--年%'*'-"地质累积指数评价防城港近岸海域沉积物中重金属的地质累积指数结果&图('显示!84无污染!8@%L F %E 2和M ;在少部分站位存在轻微污染!8G 和P 5在大部分站位均处在轻度%偏中度污染区间内!8G 的地质累积指数集中在!附近!属于轻度污染程度!P 5的地质累积指数大于!的站位多集中在企沙半岛工业区附近!进一步表明防城港近岸沉积物中P 5的污染主要受人为活动的影响#图Q"重金属元素地质累积指数%&'(Q"J *-:-'&+3:3++626:3,&-.&.7*O-51*3>82*,3:*:*2*.,/%'*'%"毒性效应预测根据一致性沉积物重金属质量基准!对防城港近岸表层沉积物的生物毒性风险进行了划分&表!.'!可以看出!研究区!$个站位中&种重金属含量均低于E X 8!说明该区域表层沉积物发生生物中毒的概率不大#E 2%M ;%84和8@在所有站位的实测含量均低于U X 8!可认为这*种金属不会产生有害的生物效应!8G 在^!&站位%P 5和L F 在^!$站位处于UX 8和E X 8之间!即两站位有-(7)&(7的概率引发毒性!需要引起一定的重视#表!S"沉积物重金属元素生物毒性风险%&'(!S"P &-:-'&+3:,-O&+&,89&/0-51*3>82*,3:*:*2*.,/&./*7&2*.,/元素站位数小于U X 8U X 8)E X 8大于E X 88G!,!.E 2!$..M ;!$..84!$..8@!$..P 5!,!.L F!,!.*"结论通过对防城港近岸海域表层沉积物重金属元素分布特征%潜在生态风险评价及来源分析研究!得到以下结论"&!'防城港南部海域沉积物中&种重金属元素均符合政府制定的海洋功能区划要求!但通过与往年数据对比发现84元素变化较小!其他元素含量均呈上升趋势#重金属元素的分布呈现出湾内含量低!码头航道和企沙半岛南部较高的特点#&-'研究区单因子潜在生态危害评价显示引起潜在生态危害的元素为P 5!高生态危害及以上的站位多集中在企沙半岛工业区南部海域#地质累积指数显示8G 和P 5在部分站位存在轻微至偏中度污染!污染站位多集中在企沙半岛南部海域#&%'相关性分析和主成分分析综合显示!E 2%8@和L F 呈显著正相关!主要受陆源输入沉积的影响(8G 和M ;主要来自船体防腐涂料和工业污水#84和P 5的来源相对多元化!84部分来自化石燃料燃烧&发电'!部分来自陆源输入!P 5既有陆源河流汇入!也有来自电镀%机械制造%化工行业%生活工业污水和海水养殖等方面#参考文献&C *5*9*.+*/',!-"李啸宇!何祥英!罗万次!等'广西防城湾表层沉积物重金属的分布及其潜在生态风险评价,I -'海洋环境科学!-.!0!%(&('"&!-/&!&'B >JR !P :JR !B G<]8!:C 16'Y >F C @>2GC ><;1;4=<C :;C >16:3<6<A 5>316@>F _:O 16G1C ><;<N9:1O D+:C 16F>;F G@N 13:F :4>+:;C F<N ^1;539:;521D <N ?G1;5b >,I -'Q 1@X ;O >@<;#3>!-.!0!%(&('"&!-/&!&',--"B <F _1Z !]>:39Gl 1Y 'L ==6>31C ><;<N =@>;3>=163<+=<;:;C 1;16D F >FN <@C 9::F C >+1C ><;<N F <G@3:<N 9:1O D +:C 163<;C 1+>;1C ><;>;F G@A N 13:F :4>+:;C FN @<+C 9:S D 2;>_S :F :@O <>@,I -'89:+<F =9:@:!-..%!(!&,'"&-%/&%%',%-"U 1;5Y?!]1@;_:;Z]!#1;C F 39>E P 'Y >F C @>2GC ><;1;4=1@C >C ><;A>;5<N C @13:+:C 16F &84!8G !V >!E 2!M ;'>;?16O :F C <;W 1Da 1A C :@F ,I -'Q 1@89:+!-..-!&,&!'"-$/*(',*-"曹欢!胡钰梅!潘迎捷!等'水产品中重金属异质性导致的风险,I -'生态毒理学报!-.-!!!0&0'",./$-'81<P !P G RQ !E 1;RI !:C 16'S >F _31GF :42D 9:C :@<5:;:>C D <N 9:1O D +:C 16F >;1[G1C >3=@<4G3C F ,I -'L F >1;I X 3<C <b >3<6!-.-!!!0&0'",./$-',(-"邹明明!朱慧兰!郭玉清'广西防城港东湾红树林湿地春季小型底栖动物丰度与生物量,I -'生态学杂志!-.-.!%$&0'"!,-%/!,-$'+,,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.第!期庞国涛!等""广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价M<G Q Q!M9G P B!?G<RK'L2G;41;3:1;42><+1F F<N+:><A N1G;1>;F=@>;5>;Y<;5a1;+1;5@<O:a:C61;4<N^1;539:;551;5!G1;5b>,I-'89>;I X3<6!-.-.!%$&0'"!,-%/!,-$',0-"庞国涛!阎琨!李伟'广西三娘湾海域表层沉积物多环芳烃特征及风险评价,I-'中国地质调查!-.-!!,&('"$(/!..'E1;5?U!R1;Z!B>]'891@13C:@F1;4@>F_1F F:F F+:;C<N9D4@<A 31@2<;F>;F G@N13:F:4>+:;C F<N#1;;>1;5W1D>;?G1;5b>,I-':<6#G@O89>;1!-.-!!,&('"$(/!..',&-"马永安!徐恒振!于涛!等'?W!&%&,'($-..&海洋监测规范第(部分"沉积物分析,#-'北京"中国标准出版社!-..,'Q1RL!J G PM!R G U!:C16'?W!&%&,'(/-..&U9:#=:3>N>31AC><;N<@Q1@>;:Q<;>C<@>;5E1@C("#:4>+:;C L;16D F>F,#-'W:>T>;5"#C1;41@4F E@:F F<N89>;1!-..,',,-"P1_1;F<;B'L;:3<6<5>316@>F_>;4:bN<@1[G1C>3=<66GC><;3<;A C@<6'LF:4>+:;C<6<5>3161==@<139,I-']1C:@S:F!!$,.!!*&,'"$&(/!..!',$-"柴小平!胡宝兰!魏娜!等'杭州湾及邻近海域表层沉积物重金属的分布%来源及评价,I-'环境科学学报!-.!(!%(&!-'"%$.0/%$!0'891>JE!P G WB!]:>V!:C16'Y>F C@>2GC><;!F<G@3:F1;41F F:F F A +:;C<N9:1O D+:C16F>;F G@N13:F:4>+:;C F<N C9:P1;5`9<G W1D 1;4>C F14T13:;C1@:1F,I-'L3C1#3>8>@3G+F C!-.!(!%(&!-'"%$.0/%$!0',!.-徐争启!倪师军!庹先国!等'潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算,I-'环境科学与技术!-..,!%!&-'"!!-/!!('J G M K!V>#I!U G<J?!:C16'8163G61C><;<N9:1O D+:C16F.C<b>A3>C D3<:N N>3>:;C>;C9::O16G1C><;<N=<C:;C>16:3<6<5>316@>F_>;A4:b,I-'X;O>@<;#3>U:39;<6!-..,!%!&-'"!!-/!!(',!!-张远辉!杜俊民'南海表层沉积物中主要污染物的环境背景值,I-'海洋学报!-..(!-&&*'"!0!/!00'M91;5RP!Y G I Q'W13_5@<G;4O16G:F<N=<66GC1;C F>;F:4>+:;C F <N C9:#<GC989>;1#:1,I-'L3C1c3:1;<6#>;!-..(!-&&*'"!0!/!00',!--Q m66:@?'H;4:b<N?:<133G+G61C><;>;F:4>+:;C F<N C9:S9>;: S>O:@,I-'?:<I<G@;16!!$0$!-&%'"!.,/!!,',!%-Q13Y<;164Y Y!H;5:@F<668?!W:@5:@UL'Y:O:6<=+:;C1;4 :O16G1C><;<N3<;F:;F GF/21F:4F:4>+:;C[G16>C D5G>4:6>;:FN<@ N@:F9a1C:@:3<F D F C:+F,I-'L@39X;O>@<;8<;C1+U<b>3<6!-...!%$&!'"-./%!',!*-L=>C`#X!W1@21;C>L!W:@;F C:>;L?!:C16'U9:1F F:F F+:;C<N F:4>+:;C F3@::;>;5@>F_>;d:;>3:B15<<;1;4<C9:@3<1F C161@:1F GF>;5>;C:@;1C><;16F:4>+:;C[G16>C D5G>4:6>;:F,I-'I#<>6#:4>A +:;C!-..&!&"%-0/%*!',!(-马德毅!汤烈风!王菊英!等'?W!,00,$-..-海洋沉积物质量,#-'北京"中国标准出版社!-..*'Q1YR!U1;5B^!]1;5I R!:C16'?W!,00,/-..-Q1@>;: #:4>+:;C K G16>C D,#-'W:>T>;5"#C1;41@4F E@:F F<N89>;1!-..*' ,!0-雷富!张荣灿!陈宪云!等'夏季广西北部湾近岸海域海水和表层沉积物中重金属污染现状及评价,I-'海洋技术!-.!%!%-&-'"$*/!..'B:>^!M91;5S8!89:;JR!:C16'E<66GC><;1F F:F F+:;C1;4:O1A 6G1C><;<N9:1O D+:C16F>;C9:F:1a1C:@1;4F G@N13:F:4>+:;C F<N ?G1;5b>W:>2G?G6N8<1F C>;F G++:@,I-'c3:1;U:39;<6!-.!%!%-&-'"$*/!..',!&-姜发军!尹闯!张荣灿!等'-.!.年冬季广西北部湾近岸海域表层海水和沉积物中重金属污染现状及评价,I-'海洋环境科学!-.!%!%-&0'",-*/,%.'I>1;5^I!R>;8!M91;5S8!:C16'E<66GC><;1F F:F F+:;C1;4:O1A6G1C><;<N9:1O D+:C16F>;C9:F:1a1C:@1;4F G@N13:F:4>+:;C F<N ?G1;5b>W:>2G?G6N3<1F C>;a>;C:@-.!.,I-'Q1@X;O>@<;#3>!-.!%!%-&0'",-*/,%.',!,-罗万次!雷富!叶朝放!等'防城港湾夏季水质及表层沉积物重金属污染评价,I-'广西科学院学报!-.!(!%!&-'",%/,,'B G<]8!B:>^!R:8^!:C16'E<66GC><;:O16G1C><;<N9:1O D+:AC16F>;F:1a1C:@1;4F G@N13:F:4>+:;C F<N^1;539:;551;5W1D>;F G++:@,I-'I?G1;5b>L314#3>!-.!(!%!&-'",%/,,',!$-李啸宇!何祥英!罗万次!等'广西防城湾表层沉积物重金属的分布及其潜在生态风险评价,I-'海洋环境科学!-.!0!%(&('"&!-/&!&'B>JR!P:JR!B G<]8!:C16'Y>F C@>2GC><;1;4=<C:;C>16:3<6<A5>316@>F_:O16G1C><;<N9:1O D+:C16F>;F G@N13:F:4>+:;C F<N^1;539:;521D<N?G1;5b>,I-'Q1@X;O>@<;#3>!-.!0!%(&('"&!-/&!&',-.-刘保良!陈旭阳!魏春雷!等'广西海域沉积物重金属%滴滴涕%多氯联苯含量及生态风险分析,I-'海洋湖沼通报!-.!$&*'"!-(/!%-'B>G WB!89:;JR!]:>8B!:C16'L F F:F F+:;C<;C9:=<66GC><;1;4=<C:;C>16:3<6<5>316@>F_<N9:1O D+:C16F!Y Y U F1;4E8W F>;F:4>+:;C F1C?G1;5b>#:11@:1,I-'U@1;F13C><;F<N c3:1;<6<5D 1;4B>+;<6<5D!-.!$&*'"!-(/!%-',-!-王毅!王少鹏!王英辉!等'防城港近岸海域及河口溶解态重金属污染特征,I-'广西大学学报"自然科学版!-.!,!*%&('"-.0$/-.&,']1;5R!]1;5#E!]1;5RP!:C16'E<66GC><;391@13C:@>F C>3F<N4>F F<6O:49:1O D+:C16F>;;:1@F9<@:1;4:F C G1@D<N^1;539:;5A51;5,I-'I?G1;5b>\;>O"V1C#3>X4!-.!,!*%&('"-.0$/-.&,',---M9G1;5]!?1<JB'H;C:5@1C:41F F:F F+:;C<N9:1O D+:C16=<66GAC><;>;C9:F G@N13:F:4>+:;C F<N C9:B1>`9<G W1D1;4C9:3<1F C16a1C:@F<N C9:M91;5`>H F61;4!89>;1"8<+=1@>F<;1+<;5C D=>316 +1@>;:F:4>+:;C[G16>C D>;4>3:F,I-'E B<#c;:!-.!*!$&*'":$*!*(',-%-卢明龙!毛硕乾!林霞!等'象山港表层沉积物0种重金属的污染特征及生态风险分析,I-'生物学杂志!-.!(!%-&*'"%./%*'B G Q B!Q1<#K!B>;J!:C16'E<66GC><;391@13C:@>F C>3F1;4@>F_1F F:F F+:;C<N F>b9:1O D+:C16F>;F G@N13:F:4>+:;C F N@<+C9:J>1;5A F91;W1D,I-'I W><6!-.!(!%-&*'"%./%*'+$,+Copyright©博看网 . All Rights Reserved.中"国"地"质"调"查-.--年M &/,9&;6,&-.+1393+,*9&/,&+/3.74-::6,&-.3//*//2*.,-51*3>82*,3:/&.+-3/,3:/6953+*/*7&2*.,/-5%3.'+1*.''3.'&.J 63.'O&E L V ??G<C 1<!!-!R L VZ G;!!-!B H ]:>!&!=N )8#)'>$1,17'-),F."C $09$8#$"1A 91)(#),T 18$!9+'8)>$1,17'-),F."C $0!F+)8<187N )8#)'-0*...!9+'8)(-=F-+11,1A ?8C '"18&$8#),!9+'8)48'C $"('#01A >$1(-'$8-$(!B .;$'Q .+)8*%..&*!9+'8)'G ;/,93+,"H ;<@4:@C <>;O :F C >51C :C 9:4>F C @>2GC ><;1;4=<66GC ><;391@13C :@>F C >3F <N 9:1O D +:C 16F >;F G@N 13:F :4>+:;C F <N ^1;539:;551;5>;F 9<@:!C 9:1GC 9<@F >;C 9>F =1=:@F D F C :+1C >3166D 3<66:3C :4!$F G@N 13:F :4>+:;C F 1+=6:F >;C 9:F C G4D 1@:1C <C :F C &9:1O D +:C 16:6:+:;C F 'U 9:@:F G6C F F 9<aC 91C C 9:1O :@15:3<;C :;C F <N 8G !E 2!M ;!84!8@!P 51;4L F >;F G@N 13:F :4>+:;C F 1@:133<@41;3:a >C 9C 9:@:[G>@:+:;C F <N +1@>;:N G;3C ><;16`<;>;5N <@+G61C :42D C 9:5<O :@;+:;C 'U 9::O 16G1C ><;<N F >;56:N 13C <@=<C :;C >16:3<6<5>316@>F _>;4:b +:C 9<4>;4>31C :F C 9:=<C :;C >16:3<6<5>31691`1@4F <N O 1@><GF 9:1O D +:C 16F 1@:P 5h8G h84hL FhE 2h8@hM ;!a 9>391662:6<;5F C <6<a:3<6<5>316@>F _:b 3:=C P 5'B <a<@+:4>G+=<C :;C >16@>F _>F 4>F =61D :42D C 9:=<C :;C >16@>F _>;4:b :b 3:=C F C 1C ><;^!&1;4^!$!1;4P 5a 1F C 9:+1>;3<;C @<66>;5N 13C <@N <@=<C :;C >16@>F _'U 9::O 16G1C ><;<N 5:<6<5>316133G+G61C ><;>;4:b F 9<a F C 91C C 9:@:a 1F F 6>59C =<66GC ><;<N 8G 1;4P 5>;C 9:F <GC 9:@;K >F 91E :;>;F G61!1;4C 9:3<;C :;C F <N C 9:F :C a <:6:A +:;C F a :@:2:C a ::;C 9:C 9@:F 9<64:N N :3C 3<;C :;C 1;4C 9:=<F F >26::N N :3C 3<;C :;C >;F <+:F C 1C ><;F !+:1;>;513:@C 1>;=@<212>6>C D <N 31GF >;5C <b >3>C D 'E 2!8@1;4L F a :@:+1>;6D 1N N :3C :42D C :@@>5:;<GF >;=GC F :4>+:;C 1C ><;133<@4>;5C <C 9:3<@@:61C ><;1;16D F >F 1;4=@>;3>=163<+=<;:;C 1;16D F >F ']9>6:8G 1;4M ;a :@:+1>;6D N @<+9G661;C >/3<@@<A F ><;3<1C >;5F 1;4>;4GF C @>16F :a 15:'U 9:F <G@3:F <N 841;4P 5a :@:@:61C >O :6D 4>O :@F >N >:4!>;36G4>;52<C 961;4/21F :4@>O :@F 1;4:6:3C @<=61C >;5!<>63<+2GF C ><;!4<+:F C >3<@>;4GF C @>16F :a 15:1;4+1@>3G6C G@:'H *8I -97/"^1;539:;551;5(F G@N 13:F :4>+:;C F (9:1O D +:C 16F (5:<6<5>316133G+G61C ><;>;4:b (=<C :;C >16:3<6<5>316@>F _责任编辑 魏昊明 ""+.$+Copyright©博看网 . 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湄洲湾海水、沉积物及水产生物体内重金属的分析与评价
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0.28
H g(ug/L) <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005
2012 年第 7 期（总第 67 期）
35
站号 1 3 5 6 8 9 11 12 14 16 17 18
平均 值
湄洲湾海水、沉积物及水产生物体内重金属的分析与评价
Cd（ 10- 6）
表 5 沉积物重金属检测结果
Cu（10-6） Zn（10-6） Cr（10-6） Pb（10-6）
H g（10-6 ）
1 前言
湄洲湾位于福建省东海岸中部，是福建省重要的经济开 发区和环境保护区。海湾具有丰富的港口、旅游和水产养殖 资源。海湾水深宽阔，是天然的深水良港，湄洲湾岸线总长 289km，其中 10m 以上天然深水岸线长达 30 余 km，水域面 积 516km2。湄洲湾以其独特的地理特征使得周边地区经济迅 速发展。2009 年湄洲湾港口管理局筹建组办公室正式挂牌成 立。此举旨在应海西建设发展和对外海上直航需要，标志着 湄洲湾港口体制一体化进入实施阶段。因此，有必要进行一 次海湾重金属环境质量现状调查。本文利用 2011 年 9 月福建 省近岸海域环境监测站的现场采样数据，对海域海水、表层 沉积物及水产生物体中 Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg 和 As 含 量分布进行分析和评价，为今后湄洲湾海域海洋环境管理和 海水养殖业发展提供基础资料。
渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价
渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价周笑白;梅鹏蔚;彭露露;韩龙;张震【摘要】海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。
于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物，检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量，并用Hankanson法分析其潜在生态风险。
结果表明，渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准（GB 18668-2002），其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg-1。
渤海湾不同点位中，表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%，其余点位可满足二类标准，超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。
渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01，属于轻微生态风险等级。
不同重金属所产生的生态风险排序为镉>汞>砷>铅>铜>铬>锌，除镉外均属于轻微生态风险等级。
镉的潜在生态风险值为47.00，达到了中等生态风险等级，其风险占所有重金属总风险的49.5%。
镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。
重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值，而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低，说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。
因而，调整近海的产业结构，严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放，对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。
%The release of the heavy metals from the sediments might significantly contribute to the water environment and ecological health of the sea. Contents of selected heavy metals (Hg, As, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr) inthe surface sediments from 24 sites in the Bohai Bay were measured in August of 2013, and their potential ecological risk were evaluated throughHankanson method. Results showed that the average content of the heavy metals in the sediment of Bohai Bay reached the first standard request of the national marine sedimentary evaluation criterion (GB-18668-2002), with the average values of Hg, As, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr of 0.03, 16.15, 23.15, 89.45, 38.84, 0.24 and 60.60 mg·kg-1 respectively. A percentage of 83.3% of the sampling sites meet the first standard request of the national marine sedimentary evaluation criterion, and the rest of the sites were qualified for the second standard. According to the result, the main heavy metals exceeded the first standard of the criterion were As and Pb. Further ecological risk assessment result showed that the average ecological risk index value in different sites was 95.01, which represented a low ecological risk. The potential ecological risk caused by heavy metals decreased following the sequence of Cd, Hg, As, Pb, Cu, Cr and Zn, and all the metals except Cd caused a low ecological risk. The potential ecological risk index caused by Cr reached 47.00, representing a moderate ecological risk, which contributed around 49.5% of the total potential ecological risk. The high ecological risk of the Cd could be explained by high respond to its high biotoxicity and rapid accumulation in the sediment. Higher potential risk of heavy metals were detected in the sediments near estuary and Tianjin port industrial region, while lower ecological risk of heavy metals was detected in the southern fishing region and the center of the Bohai Bay, which indicated that the potential risk of heavy metals was probably caused by industrial activity and land source pollution in Bohai Bay. Therefore, it is of great importance to adjust the industrial pattern in the offshore andcontrol the discharge of the heavy metal (especially Cd) through river inflow and economic activity to protect the ecological security of the sediments in Bohai Bay.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P452-456)【关键词】重金属;生态风险评估;沉积物【作者】周笑白;梅鹏蔚;彭露露;韩龙;张震【作者单位】天津市环境监测中心，天津 300191;天津市环境监测中心，天津300191;江苏省环境监测中心，江苏南京 210036;天津市环境监测中心，天津300191;天津市环境监测中心，天津 300191【正文语种】中文【中图分类】X55渤海为人类提供了宝贵的鱼类、石油、航运等资源，还通过自净作用消纳了大量的陆源污染物，对区域社会经济的发展和生态环境的保障提供了重要的支撑（张雷等，2011）。
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的断面。 除了 Cu之外, Cd、Zn和 Pb的地累积指数也较
高。 Cd的地累积级别最高为 3级, 有 5个断面; 达 到 2级的有 10个; 达到 1级的有 6个; 达到 0级的 有 2个。 Zn的地累积级别最高为 2级, 有 16个断 面; 达到 1级的有 6个; 达到 0级的有 1个。 Pb的 地累积级别最高为 3级, 有 1 个断面; 达到 2级的 有 9个; 达到 1级的有 12个; 达到 0级的有 1个。
- 0. 94
- 0. 01 /0 1. 08 /2 2. 11 /3 0. 62 /1 - 1. 39 / 0 0. 51 / 1
0. 60
0. 90 /1 1. 38 /2 2. 97 /3 0. 90 /1
Cd> Zn> Pb > As> Cr> H g, 其地累积指数的平均 值分别 为 2. 37, 1. 52, 1. 11, 1. 01, 0. 36, 0. 00, - 0. 11。其中 Cu是主要污染物, 在 4# ~ 7# 和 16# 监 测断面的地累积都达到 4级 ( 强污染 ); 在 2#、3#、 8# 、12# 、14# 、15# 、17# 和 18# 监测断面的地累积都达 到 3级 ( 中 - 强污染 ); 在 9# 、13# 、19# 、20# ~ 23# 监 测断面的地累积也都达到 2级 ( 中污染 ), 而处于 1级 ( 无 - 中污染 )仅 3个断面, 没有 0级 ( 无污染 )
2007年 4月
( 长洲 ) 、10# ( 黄 埔新港 )、11# ( 石 井公路 桥 ) 、12# ( 石井河南出口 ) 、13# ( 棠溪涌 桥 ) 、14# ( 增埗桥 )、 15# ( 珠江大桥 ) 、16# ( 花地涌北 出口 ) 17# ( 花地涌 南出口 )、18# ( 平洲 ) 、19# ( 海珠桥 ) 、20# ( 中 大码 头 ) 、21# ( 琶 洲大 桥 ) 、22# ( 石岗 新村 ) 和 23# ( 珠 村 )。
由于采用不完全消解法, 致使部分元素回收率 偏低, 为 88% ~ 95% , 能满足研究的需要。在分析 Cd的过程中, 添加 HNO3 作为基体改良剂, 以消除 消化过程中 H C lO 4 的干扰。 1. 4 评价方法
地 累 积 指 数 法 ( Index o f Geoaccum ulat ion, Igeo ) [ 6] 。
根据河宽等因素, 在主干流河道上的 1# ~ 10# 、 15# 、18# ~ 21# 每个断面布设 5 个表层沉积物采样 点, 内河涌的 14#、17#监测断面设 5个表层沉积物 采样点, 其余内河涌的 11# ~ 13# 、16# 、22# 、23# 监测 断面布设 3个表层沉积物采样点。以每个监测断 面各个采样点的平均值作为所在断面的含量。
收稿日期: 2006 - 08- 09; 修订日期: 2006 - 12- 20 基金项目: 广东省自然科学重点基金资助项目 ( 031549 ) 作者简介: 牛红义 ( 1979 ), 男, 河 南偃师 人, 博士 研究 生, 主 要从事环境评价与环境规划研究工作。
23
第 19卷 第 2期
牛红义等. 珠江 ( 广州河段 )表层沉积物中的重金属污染调查与评价
表 4 各采样断面重金属污染元素地累积指数 ( Igeo )及其分级
C r( I /R ) Zn( I /R ) Cu ( I /R ) Pb( I /R ) H g( I /R ) A s( I /R ) Igeo - AVG ( 7) %
- 3. 79 /0 - 0. 04 /0 0. 59 /1 0. 28 /1 - 3. 71 / 0 0. 34 / 1
0
1
2
34
5
6
2 结果与讨论 珠江 ( 广州河段 ) 表层沉积物中重金属质量比
统计值见表 3。各采样断面重金属污染元素地累 积指数 ( Igeo )及其分级见表 4。
由表 4可见, 珠江 ( 广州河段 ) 表层沉积物中 7 种 重金属元素的地累积富集的大小顺序为: Cu>
项目 范围 平均值
Cd 0. 21 ~ 4. 15
积物中重金属的地累积指数大 小顺序为: Cu> Cd> Zn> Pb> A s> Cr> H g, 其中 Cu 是主要污染 物, Cd、Zn和 Pb的地累 积指
数较高。在所有监测断面中, 地累积级别达到 4级 (强污 染 )的 有 5个断面, 即 4# (雅瑶大 桥 )、5# ( 黄歧 )、6# (黄 沙 )、7# ( 横
采样时间为 2004年 7月 11和 12日。采用抓 斗式采样器采集表层沉积物。样品贮于聚乙烯袋
中, 编号、贴好标签带回实验室, 在室温条件下风干。 剔除砾石、木屑及贝壳、杂草等动植物残体, 用木棍 将自然风干的沉积物碾磨, 运用四分法去除多余的 部分, 在研钵上研磨, 过 100目的筛子, 装袋备用。 1. 2 分析测定方法
分解法
光谱法
仪器名称及型号 原子吸收分光光度计
( 日立 Z- 5000 )
双道原子荧光光度计 ( A FS - 820)
1. 3 质量控制 分析中所使用的大部分试剂为优级纯, 蒸馏水
均为高纯水, 采样瓶和实验用的玻璃器皿用 10% 的硝酸浸泡 24 h以上, 用高纯水冲洗干净。
每批样品均做 2个以上的空白实验和 20% 的 平行样品, 并进行加标回收。所使用的标准样品为 中国环境监测总站研制的环境标准物质 ( 土壤 ESS - 3)。
Abstract: T he heavy m etal po llution in Guangzhou section surface sedim ent of the Pearl R iver w as stud ied w ith index of G eoaccum ulation( Igeo ) . T he results indicated the index o f heavy m eta ls in the surface sed im ent de creases as follow ed: Cu> Cd> Zn> Pb> A s> Cr> H g. Cu is the m ain po llutan t and the Igeo of Cd, Zn and Pb are larger than that of others elem ents. T here are 5 sam pling sites whose Igeo get scale 4, wh ich m eans heavy po l lut ion, and they are 4# ( The bridge of Y ayao ), 5# ( H uangqi), 6# ( H uangsha), 7# ( H eng jiao) and 16# ( The north ex it o f the H uadi Stream ).
根据 Igeo数值的大小, 可以将沉积物中重金属 的污染程度分为 7个等级 [ 8] , 即 0~ 6级, 见表 2。
污染程度
沉积物 Igeo Ig eo分级
表 2 Igeo与污染程度的关系 无 无 - 中 中 中 - 强 强 强 - 极强 极强
< 0 0~ 1 1 ~ 2 2~ 3 3 ~ 4 4~ 5 > 5
1. 29 /2 1. 83 /2 2. 05 /3 2. 08 /3 2. 17 /3 2. 17 /3 1. 54 /2 0. 94 /1 0. 32 /1 0. 86 /1 1. 85 /2 1. 00 /2 0. 82 /1 1. 21 /2 2. 79 /3 1. 90 /2 1. 86 /2 - 1. 51 /0 1. 74 /2 1. 58 /2 0. 28 /1 0. 83 /1 1. 52 /2
滘 ) 和 16# ( 花地涌北出口 )。
关键词: 地累积指数; 沉积 物; 重金属污染; 珠江
中图分类号: X 825
文献标识码: B
文章编号: 1006 2009( 2007) 02- 0023- 03
Investigation and Evaluation H eavyM etal Pollution in the Surface Sedim ents in Guangzhou Section of the P earl R iver
1 调查方法 珠江广州河段 ( 113!30∀ # 30∀E, 23 !10∀# 10∀
N ) , 起于鸦岗, 经广州市流至黄埔新港。该河段属
感潮河段, 在枯水期涨潮时, 珠江口盐水楔可以到 达该河段, 干旱年份盐水楔可到达广州市区。 1. 1 布点与采样
监测对象包括珠江广州河段及市区主要内河 涌的约 10 cm 深的表层底泥。根据珠江 ( 广州河 段 )水文水质特点、河道走向和弯道、支流和障碍 物的位置, 沿程污染源分布, 以及河道中污染物的 回荡等因素, 在主干流河道和广州市区内的主要内 河涌布设 23个表层底泥监测断面, 分别为: 1# (雅 岗 )、2# ( 硬颈海 )、3# ( 水口水 )、4# (雅 瑶大桥 ) 、5# ( 黄岐 ) 、6# ( 黄沙 ) 、7# ( 横滘 )、8# ( 华 南大桥 )、9#
第 19卷 第 2期
调查与评价
环境监 测管理与技术
2007年 4月
珠江 (广州河段 )表层沉积物中的重金属污染调查与评价
牛红义, 吴群河, 陈新庚 ( 中山大学环境科学研究所, 广东 广州 510275)
摘 要: 应用地累积指数法对珠江 (广州河段 )表层沉积物中重金属污染程度进行了调查与评价。结果表 明, 其表 层沉
分析项目及测定方法 [ 7] 见表 1。
表 1 分析项目及测定方法
分析项目 消解方法
测定方法
Cu、Pb、 HNO 3 - H C lO 4