九龙江近岸表层沉积物重金属污染评价及来源解析
九龙江漳平段水环境污染现状及控制对策
九龙江漳平段水环境污染现状及防治对策摘要：通过对九龙江漳平段水环境质量调查评价，分析污染类型和污染成因，并就改善漳平段水环境质量提出防治对策。
关键词：漳平段九龙江；污染现状；对策九龙江是我省第二大河流，九龙江流域综合整治是省委、省政府为民办实事项目，是关系闽西南可持续发展和人民健康的民心工程、德政工程。
漳平段地处九龙江北溪上游，近年来接纳上游新罗区沿岸大量养殖污水、生活污水、工业废水和农田灌溉退水，加上漳平沿岸养殖污水、生活污水、工业废水和农田灌溉退水的入河，导致漳平段水体出现富营养化趋势。
因此，调查漳平段水环境质量，探明污染现状及成因，并研究其控制对策，对改善九龙江北溪上游水环境质量具有重要意义。
1 自然概况九龙江漳平段上源为雁石溪和万安溪，两溪在新罗区苏坂乡合溪村汇合后流入漳平市基太村，九龙江漳平段由西向东南横穿漳平市中部，境内河道长度45.4km。
多年平均流量为148.8m3/s,枯水期流量79.1m3/s,多年年平均流量46.93亿m3，主要支流有新桥溪、双洋溪、感化溪、新安溪、洛阳溪，形成羽状水系。
河流属山区性河流，地表土层薄，河床切割深，河道比降大。
流域地形为低山丘陵为主，地势自北、自南向中部倾斜，土壤以红壤为主，其次为黄壤，气候四季温和，降雨充沛，多年平均气温为20.3℃，多年平均降雨量在1450~2100毫米，降雨年内分配不均，洪水暴涨暴落，主要集中4~9月，占全年降水的75%，干流所处是漳平市人口相对集中，政治、文化、商业和第三产业较为发达地区。
2 水环境现状2004年7月，对九龙江漳平段开展水质普查：干流在四个省控段面布点进行水质监测，主要支流双洋溪、新桥溪、新安溪、感化溪和洛阳溪，在支流与干流会合口前布点进行水质监测。
2.1 干流水质状况干流水质调查在顶坊、炉仔、华寮、大杞设置四个采样断面，具体见图1。
表1 干流水质监测结果统计单位：mg/l点位采样断面DO CODMn BOD5 NH3-N TP测值标准测值标准测值标准测值标准测值标准1 顶坊 4.11 3.21 3.67 1.1940.1582 炉仔 5.88 ≥5 2.69 ≤6 3.26 ≤4 0.754 ≤1.00.132 ≤0.23 华寮 5.77 2.85 3.810.7840.1404 大杞 6.34 2.77 1.040.7260.119根据表1监测统计结果，按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类标准评价,入境断面（顶坊）水质超过Ⅲ类水，超标指标为DO、NH3-N，其中，NH3-N超标0.19倍，DO超标0.18倍；出境断面（大杞）和炉仔、华寮断面5项指标全部达Ⅲ类水水质标准。
广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价
DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2023071405王金鹏, 刘晓伟, 荣楠, 等. 广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价[J]. 环境化学, 2024, 43（3）: 942-950.WANG Jinpeng, LIU Xiaowei, RONG Nan, et al. Distribution and ecological risk assessment of heavy metal sediments in Daya Bay and Honghai Bay of Guangdong Province[J]. Environmental Chemistry, 2024, 43 （3）: 942-950.广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价 *王金鹏1,2 刘晓伟1,2 荣 楠1,2 朱家亮1,2 ** 任秀文1,2 **（1. 生态环境部华南环境科学研究所，广州，510655；2. 国家环境保护水环境模拟与污染控制重点实验室，广州，510655）摘 要 2021年夏季采集了大亚湾和红海湾表层沉积物样品，分析了沉积物中铜(Cu)、砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)和锌(Zn)含量，探讨了重金属分布及污染特征，重金属之间及与总有机碳（TOC）的相关关系，并评价了重金属的总体污染状况和潜在生态风险. 结果显示，大亚湾Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd 和 Pb含量平均值分别为0.03、8.71、59.8、14.2、99.4、0.05、33.4 mg·kg−1，红海湾Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd 和 Pb含量平均值分别为0.05、9.03、46.3、15.4、77.7、0.07、34.1 mg·kg−1.大亚湾Hg、As含量近岸低于远岸，Cr、Cu和Zn含量近岸高于远岸，Cd和Pb近岸和远岸相差不大. 除重金属Cr之外，红海湾其他重金属含量近岸明显高于远岸. 除Hg和Cr与TOC无显著相关性，沉积物中As、Cu、Zn、Cd和Pb与TOC呈显著正相关性. 大亚湾和红海湾沉积物重金属，单因子污染影响程度依次为Cr>Zn>Pb>As>Cu>Pb>Cd，总体污染程度很低. 基于总金属综合潜在风险评价，大亚湾和红海湾沉积物的风险较低，生态危害影响依次为，Hg>Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr.关键词 大亚湾和红海湾，沉积物，重金属，生态风险评价.Distribution and ecological risk assessment of heavy metal sediments in Daya Bay and Honghai Bay of Guangdong ProvinceWANG Jinpeng1,2 LIU Xiaowei1,2 RONG Nan1,2 ZHU Jialiang1,2 ** REN Xiuwen1,2 **（1. South China Institute of Environmental Sciences, Ministry of Ecology and Environment of the People’s Republic of China,Guangzhou, 510655, China；2. State Environmental Protection Key Laboratory of Water Environmental Simulation and PollutionControl, Guangzhou, 510655, China）Abstract In the summer of 2021, surface sediment samples were collected from Daya Bay and Honghai Bay. The concentrations of Cu, As, Cr, Cd, Hg, Pb and Zn in the sediments were analyzed to investigate the distribution and pollution characteristics of heavy metals. The relationships between the heavy metals and total organic carbon (TOC) were also examined, and an assessment of the overall pollution status and potential ecological hazards of the heavy metals was conducted. The results showed that the average concentrations of Hg, As, Cr, Cu, Zn, Cd, and Pb in Daya Bay2023 年 7 月 14 日 收稿（Received：July 14，2023）．* 广东省自然科学基金(2019A1515012123)，广州市科技计划项目(2023A04J0255)和中央级公益性科研院所基本科研业务专项(PM-zx703-202305-171，PM-zx703-202305-213，PM-zx703-202305-268)资助.Supported by the the Natural Science Foundation of Guangdong Province (2019A1515012123), the Science and Technology Program of Guangzhou (2023A04J0255), and the Central Research Institutes of Basic Research Program, China (PM-zx703-202305-171， PM-zx703-202305-213，PM-zx703-202305-268).* * 通信联系人 Corresponding author，E-mail：*********************；*******************3 期王金鹏等：广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价943sediments were 0.03, 8.71, 59.78, 14.2, 99.4, 0.05, and 33.4 mg·kg−1, respectively. In Honghai Bay sediments, the average concentrations of Hg, As, Cr, Cu, Zn, Cd, and Pb were 0.05, 9.03, 46.29, 15.4,77.7, 0.07, and 34.1 mg·kg−1, respectively. The concentrations of Hg and As were lower near thecoast than offshore in Daya Bay, while the concentrations of Cr, Cu, and Zn were higher near the coast than offshore. The difference in Cd and Pb concentrations between nearshore and offshore areas was not significant. In Honghai Bay, except for Cr, the concentrations of other heavy metals were significantly higher near the coast than offshore. Except for Hg and Cr, there was a significantly positive correlation between the concentrations of As, Cu, Zn, Cd, Pb, and TOC in the sediments.The single factor pollution degree of heavy metals in Daya Bay and Honghai Bay sediment was ranked as Cr>Zn>Pb>As>Cu>Pb>Cd, indicating a low pollution status. Based on the comprehensive potential risk assessment of total metals, the risks associated with the sediments in Daya Bay and Honghai Bay were low, with the ecological hazards ranked as Hg>Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr.Keywords the Daya Bay and Honghai Bay，sediment，heavy metals，ecological risk assessment.重金属具有蓄积性、持久性以及高毒性等特点，且拥有广泛的来源，主要有河流径流、城镇污水、工业废水以及近海养殖等[1 − 4]，现已成为海洋环境中备受关注的重要污染物之一[5]. 作为各种污染物主要的汇[6 − 8]，沉积物富集了大量的重金属，并且受海水环境变化的影响，重金属会从沉积物中释放至海水中，不仅影响海水水质，而且易于在水生生物体内富集，通过食物链转移至捕食者或者人体，对人体健康和海洋生态系统造成长期的影响[9 − 10]. 海湾是链接陆地和海洋的重要界面，受到人类活动影响剧烈，是研究重金属污染物发生沉降、输运、转化和埋藏等生物地球化学过程的重要环境. 因此，对海湾沉积物重金属开展研究，分析海洋重金属的污染程度，对海湾环境生态风险评价具有重要的意义[11].位于惠州市南部的大亚湾，由于海产资源丰富，已成为是中国南方重要的海湾之一[12]. 位于广东省南部的红海湾，凭借丰富的海洋渔业资源，使得海水养殖业发展迅速，已被列为汕尾市经济开发区，同时也是南海半封闭型海湾规模化养殖试验区[13]. 然而，近几十年来，随着这两大海湾区域经济的发展，海洋生态环境状况已遭受人类活动所带来的不同程度的危害[14 − 15]，城镇生活污水排放、工业企业污染排放、近海养殖等带来的重金属污染成为该区域面临的主要环境问题[16 − 18]. 例如，杨文超等[18 − 19]对2010—2018年期间大亚湾内表层沉积物中的5类重金属进行研究，发现重金属高值区均集中在石化区一带，推测重金属的主要来源可能是沿岸水产养殖和工业企业排放. 唐得昊等[17]对大亚湾2015年采集的23个表层沉积物种5类重金属分析结果显示，重金属总体污染程度达到了中等污染水平，汞（Hg）是潜在风险最高的. 孙钦帮等[15]2015年对红海湾近岸表层沉积物中7类重金属的分析，发现海域沉积物重金属 Cu、Pb、Zn、Cr和As的主要来源为工业废水与城市污水. 尽管前人对该区域重金属开展了不少研究，但是一方面随着经济发展和人口增加会加剧海洋沉积物污染程度，另外一方面，随着国民海洋环保理念不断增强和国家层面海洋环保政策不断完善，使得已有的报道不能充分反映大亚湾和红海湾沉积物中重金属的生态风险状况.本研究以大亚湾和红海湾为研究靶区域，采集表层沉积物并分析其中7种重金属含量，分别为砷（As）、锌（Zn）、镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、汞（Hg）和铅（Pb），研究了重金属的空间分布，并推断其潜在来源. 此外，结合潜在生态风险评价法，对沉积物中重金属的污染程度进行评价，以期为改善大亚湾和红海湾海洋环境质量、建立美丽海湾建设提供科学理论依据.1 材料与方法（Material and methods）1.1 研究区域与样品采集研究区域位于大亚湾和红海湾近岸（图1），大亚湾和红海湾均属于半封闭海湾，水动力条件整体偏弱. 相对于大亚湾，红海湾更开阔，与近海水体交换面积更大，使得红海湾湾内污染物相对难保存，人类活动产生的污染物相对更容易被运移.图 1 大亚湾和红海湾采样点站位（注：该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为粤S（2019）064号的标准地图制作，底图无修改）Fig.1 Sampling stations in Daya Bay and Honghai Bay2021年9月，利用抓斗采泥器，分别在大亚湾（DYW01—DYW05）和红海湾海域（HHW01—HHW09）采集了14个表层沉积物，详细站位见图1. 将各站位沉积物表层未扰动的0—2 cm沉积物分别放入洁净聚乙烯瓶中，贴上提前打印好的标签，之后将样品运回实验室−20 ℃冻存. 严格按照《海洋监测规范》（GB17378—2007） 要求，采集、保存和运输沉积物样品.1.2 样品的处理及分析检测本研究严格按照《海洋监测规范第 5 部分：沉积物分析》（GB 17378.5-2007）开展实验，对沉积物样品进行前处理及分析检测. 前处理步骤如下：取一部分沉积物样品置于洁净的环境，在室温下自然干燥，筛除沉积物中的杂质（如石头等大颗粒物），用研钵研碎沉积物，过100目网筛，待测重金属含量；另一部分沉积物样品进行冷冻干燥，待测总有机碳.重金属测定方法：取一定量的前处理好的沉积物样品，加入到HCl-HNO3-HF-HClO4中，用石墨消解仪进行消解、定容. 样品中Hg和As采用原子荧光光谱法（原子荧光光度计BAF-2000），Cr、Cu、Zn、Cd和Pb采用电感耦合等离子体质谱法（电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS）. Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd和Pb的检测限分别为0.002、0.01、0.4 g、0.3、0.6、0.03 、2.0 mg·kg−1.总有机碳测定方法：按照海洋监测规范第5部分沉积物分析（有机碳重铬酸钾氧化-还原容量法）（GB 17378.5-2007），有机碳含量的分析采用的是重铬酸钾氧化硫酸亚铁滴定法，检出限为0.01%.1.3 重金属污染评价方法1.3.1 单因子污染指数法按照《海洋沉积质量标准》（GB 18668-2002），将沉积物分为三类，分别是第一类、第二类和第三类沉积物（表1），对砷、锌、镉、铜、铬、汞和铅开展单因子污染评价分析[3]，计算如式（1）.表 1 我国海洋沉积物中重金属含量的标准值Table 1 The standard values of heavy metals in marine sediments of China指标Index海洋沉积物质量标准值/（ mg·kg−1）Standard value of marine sedimentAs Cd Cr Cu Hg Pb Zn第Ⅰ类 Class Ⅰ200.580350.260150第Ⅱ类 Class Ⅱ65 1.51501000.5130350第Ⅲ类 Class Ⅲ9352702001250600C im =C iC in（1）其中，重金属i的污染指数用C i m表示；实测浓度（mg·kg−1）用C i表示，C i n是沉积物重金属评价标准值.当沉积物判定为污染程度低时，C i m是≤1，其含量满足第一类标准；当沉积物重金属含量超过第一类标944环 境 化 学43 卷准评价时，C i m>1；当沉积物重金属为中等污染程度时，1<C i m≤3；当沉积物重金属为重污染程度时，3<C i m≤6；当沉积物重金属为严重污染程度时，C i m>6.1.3.2 沉积物重金属的潜在生态风险评价根据瑞典科学家 Hakanson 提出的潜在生态风险指数法，本研究对沉积物开展重金属污染研究，并推断其潜在生态风险评价[20]. 结合不同地域环境背景重金属差异，Hakanson法依据沉积物中重金属浓度及毒性响应特征和污染物类型，不仅能够实现对某一特定环境下单一重金属对环境的影响的评估，而且能实现对多种重金属对环境影响的综合效应的评价，从而实现对重金属的潜在生态风险程度划分的定量分析. 因此，该方法在海洋沉积物重金属风险评价中广泛应用[3, 17, 19]. 具体公示如（2）和（3）：C f=n∑iC im（2）RI=n∑iE ir=n∑iT ir×n∑iC if（3）其中，C i m代表某种重金属i的污染指数；C f代表某种重金属的综合污染系数；P i代表沉积物重金属总体污染指数；E i r表示某一重金属i的潜在生态风险指数；RI是潜在生态风险指数；C i n为沉积物中重金属i的参考值（mg·kg−1）. 重金属背景值往往具有较强区域特征，受多种因子影响，一方面受生物因子干扰（如生物活动），另一方面受非生物过程影响（如水文地质）等多种外在因素的影响. 本研究采用广东省沿海沉积物含量为背景值，As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb 和 Zn含量分别为13、0.14、106、15.5、0.122、30、63.3 mg·kg−1 [21 − 22]；沉积物中某种重金属i的毒性系数使用T i r来表示，代表该重金属毒性水平及生物对该重金属污染的敏感度，本研究标准化重金属的毒性系数是采用Hakanson制定，汞、铅、砷、镉、铬、铜和锌毒性系数分别为40、5、10、30、2、5和5（表2）.表 2 沉积物中重金属污染程度及潜在生态危害程度分类Table 2 Contaminant grades and potential ecological hazard levels of heavy metals in sedimentE i r单个重金属潜在生态危害程度Potential ecological hazard of single metalRI重金属总体潜在生态危害程度Overall potential ecological hazard of metals≤50低等≤150低等40—80中等150—300中等80—160较重300—600较重160—320重度600—1200重度>320极严重>1200极严重2 结果与讨论（Results and discussion）2.1 表层沉积物重金属含量和分布特征大亚湾和红海湾7种重金属含量及分布特征见图2和表3. 大亚湾Hg、As、Cr、Cu、Zn、Cd 和Pb含量分别为0.01—0.04、6.59—10.9、45.9—67.4、10.9—16.6、78.1—109.0、0.03—0.08和30.2—36.6 mg·kg−1, 平均值分别为0.03、8.71、59.78、14.2、99.4、0.05、33.4 mg·kg−1, 这与杨文超等[18 − 19]和唐得昊等[17]研究者的结果基本相当. 大亚湾Hg、As含量从近岸到远岸略有增加，Cr、Cu和Zn含量从近岸到远岸呈降低趋势，Cd和Pb在空间分布上没有差异. 在大亚湾内，这7 种重金属含量在空间上不同的分布规律，说明不同重金属含量在地域上存在差异，这可能是由于受沉积物的来源和输运过程等影响.与文献中2015年和2018年沉积物结果对比[18-19]，发现近年来Hg、Cr和Cu含量明显降低，这可能与“十三五”期间国家层面推动实施一系列海洋环境保护政策有关，改善了海洋环境质量，而As和Zn含量略有波动增大，Pb没有明显变化，这3种重金属含量均满足第I类沉积物标准 （表3），表明表层沉积物污染程度低，属于正常波动.3 期王金鹏等：广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价945图 2 大亚湾和红海湾表层沉积物中有机碳含量和不同重金属浓度的空间分布规律Fig.2 The spatial distributions of TOC and heavy metals in the surface sediments of Daya Bay and Honghai Bay红海湾Hg 、As 、Cr 、Cu 、Zn 、Cd 和 Pb 含量分别为0.005—0.104、2.63—19.2、14.4—65.2、3.4—36.1、21.7—133.0、0—0.23、14.5—57 mg·kg −1,平均值分别为0.049、9.03、46.29、15.4、77.7、0.07、34.1 mg·kg −1, 与孙钦帮等[15]的结果基本相当. 除重金属Cr 之外，其他重金属含量分布特征为远岸明显低于近岸，近岸的HHW01和HHW03站位重金属含量较高，可能受人类活动影响显著，远岸站位可能与南海水体交换频繁，重金属较难保存，且外海陆源污染较少. 与文献中2015年沉积物结果对比，发现本研究红海湾重金属含量明显增大（表3），表明近年来，红海湾重金属呈现一定程度富集.整体而言，红海湾重金属Hg 、As 、Cu 、Cd 和Pb 含量明显高于大亚湾的，而红海湾的Cr 和Zn 含量低于大亚湾的，可能由于沉积物重金属具有不同来源和不同输运过程，造成了这种空间分布差异. 对比其他区域的研究（表3），本研究中两个湾区沉积物中的重金属含量明显低于深圳湾、大鹏湾和珠江口，946环 境 化 学43 卷也低于广东省近岸沉积物重金属含量，然而却高于北部湾的重金属含量. 不同海湾重金属含量的差异，与海湾的经济发展有密切关系，经济发达的海湾重金属含量相对高，经济落后的湾区重金属含量相对较低，这与张起源等[27]研究结果一致.表 3 大亚湾和红海湾沉积物中重金属含量及其他区域对比（mg·kg −1）Table 3 Comparison of heavy metals in surface sediments of Daya Bay, Honghai Bay and other bays （mg·kg −1）区域Zone 数据统计Data statistics 汞（Hg ）砷（As ）铬（Cr ）铜（Cu ）锌（Zn ）镉（Cd ）铅（Pb ）采样时间Sampling time 参考文献Reference大亚湾Daya Bay最小值0.01 6.5945.910.978.10.0330.22021.09本研究最大值0.0410.967.416.61090.0836.6平均值0.038.7159.7814.299.40.0533.4标准偏差0.01 1.387.91 2.011.10.02 2.10I 类沉积物数量5555555红海湾Honghai Bay最小值0.005 2.6314.4 3.421.70.0014.5最大值0.10419.265.236.11330.2357.0平均值0.0499.0346.315.477.70.0734.1标准偏差0.025 5.1916.210.333.80.0713.11类沉积物数量9998999大亚湾 Daya Bay 平均值0.047.35—18.983.1—33.22018.12[18 − 19]大亚湾 Daya Bay 平均值0.12 6.78—22.881.9—31.72015.01[18 − 19]大亚湾 Daya Bay 平均值0.1043.123.688.6—33.22015.10[17]红海湾 Honghai Bay 平均值0.077.9715.32 6.2957.90.0325.42015.05[15]深圳湾 Shenzhen Bay 平均值—23.2—79.3307 2.2674.52012.11[23]大鹏湾 Dapeng Bay 平均值0.05—63.615.787.1—35.91998—2006[24]珠江口 Pearl River Estuary 平均值———348383 1.721032007.07[25]广东省近岸Coast of Guangdong Province平均值0.1320.8—43.81400.3844.32008.01[26]北部湾Beibu Gulf平均值0.033.73—11.227.80.0618.92018.08[3] “—”:没有数据. “—”: No data.2.2 表层沉积物重金属污染与TOC 的关系由于TOC 对重金属具有极强的富集和络合作用，研究者常利用TOC 含量与重金属含量之间的相关性分析，对重金属的来源进行初步判断[3, 17-18]. 本研究，大亚湾沉积物中TOC 含量为0.63%—1.21%（均值为0.93%），红海湾沉积物中的为0.39%—1.62%（均值为0.87%），将大亚湾和红海湾沉积物中7种重金属含量与沉积物TOC 含量进行了相关性分析，具体结果如下所示（表4）.表 4 大亚湾和红海湾沉积物重金属之间及与TOC 之间的相关分析Table 4 Correlation between heavy metals and TOC in sediments of Daya Bay and Honghai Bay TOC 汞砷铬铜锌镉铅TOC 1 汞0.311砷0.588*0.71**1铬0.410.090.371铜0.68*0.74**0.82**0.54*1锌0.66*0.440.71**0.87**0.85**1镉0.60*0.80**0.81**0.380.94**0.71**1铅0.65*0.72**0.75**0.66*0.94**0.88**0.86**1 *在0.05水平上显著相关；**在0.01水平上显著相关. *Significantly correlated at the 0.05 level; **Significantly correlated at the 0.01 level.3 期王金鹏等：广东省大亚湾和红海湾表层沉积物重金属分布特征及风险评价947沉积物中TOC含量与As、Cu、Zn、Cd和Pb含量分别具有显著正相关关系，表明沉积物中TOC 的含量会影响这些重金属元素的富集；然而Hg和Cr与TOC没有显著相关关系，表明这两种重金属在沉积物富集受TOC影响较小，可能受人为输入以及其自身的赋存状态影响大. 由此可见，TOC含量影响了部分重金属的分布. 其中，Cu与TOC的相关系数最大，这表明了Cu更易与TOC形成络合物，富集在沉积物中.此外，除了Cr分别与Hg、As、Cd没有显著相关性外，其他重金属两两之间均具有显著相关性，推测沉积物中不同重金属之间可能具有同源性，也可能代表了重金属之间具有类似的沉积物输运过程以及相似的空间分布规律;而Cr的来源和自身赋存状态可能与其他重金属有所不同. 相比其他金属，Cr元素来源可能受人为输入的影响较大. 此外，与其他重金属相比，在沉积物中Cr元素主要以残渣态形式存在，主要分布在原生和次生硅酸盐矿物晶格中, 性质稳定, 难以迁移和被生物利用.2.3 表层沉积物重金属污染程度分析对大亚湾和红海湾中沉积物重金属含量进行单因子分析，发现大亚湾内所有沉积物的重金属污染因子均<1，表明污染程度低，满足第I类沉积物标准；然而红海湾内，仅有HHW01站位Cu的污染因子超过1，属于中度污染程度，其余站位重金属污染因子均小于1，污染程度低，满足第I类沉积物标准.大亚湾表层沉积物重金属单因子污染指数在0.06—0.84之间，平均值为0.44±0.23；红海湾的为0.00—1.03之间，平均值为0.42±0.26. 综合大亚湾和红海湾的结果，重金属污染指数平均值大小为Cr>Zn>Pb>As>Cu>Pb>Cd，推测Cr、Zn和Pb是湾区沉积物中主要的环境污染因子. 大亚湾的综合污染指数（C f）平均值为3.07±0.26，而红海湾C f平均值为2.95±1.33，其中红海湾近岸的HHW01和HHW03站位的C f值较高. 除了HHW01站位C f高于5，属于中等污染水平外，其余站位均低于5，污染较低. 2.4 重金属潜在生态风险评价评价本研究中两个湾区重金属潜在生态风险，获得了2项生态风险指标（表5），分别是单个重金属潜在生态风险指数和综合生态风险指数.表 5 大亚湾和红海湾表层沉积物重金属单因子污染指数、综合污染指数、潜在单个重金属生态风险系数和总体生态风险指数Table 5 Single factor pollution index （C i m）, comprehensive pollution index （C f）, potential ecological hazard coefficients （E i r）, and risk indices （RI） of heavy metals in surface sediments of Daya Bay and Honghai Bay站位StationC i mC fE i rRI As Cd Cr Cu Hg Pb Zn As Cd Cr Cu Hg Pb ZnDYW010.330.120.820.390.070.540.67 2.93 5.0712.9 1.24 4.359.18 5.38 1.5839.7 DYW020.420.100.790.470.170.570.71 3.23 6.4210.7 1.20 5.3521.6 5.70 1.6752.7 DYW030.440.160.840.450.120.560.73 3.29 6.717.1 1.27 5.0315.1 5.60 1.7252.6 DYW040.450.060.570.310.210.500.52 2.63 6.95 6.430.87 3.5227.5 5.03 1.2351.6 DYW050.550.100.700.410.210.610.69 3.288.3810.7 1.06 4.6827.5 6.10 1.6460.1 HHW010.810.460.63 1.030.520.950.82 5.2212.549.30.9511.668.29.5 1.94154 HHW020.320.060.310.170.280.290.27 1.69 4.92 6.430.46 1.8736.1 2.920.6353.3 HHW030.960.280.820.870.320.840.89 4.9714.830.0 1.239.81428.35 2.1108.2 HHW040.130.000.180.100.030.240.140.82 2.020.000.27 1.1 3.3 2.420.349.4 HHW050.410.100.560.290.240.560.45 2.61 6.3610.70.84 3.2331.5 5.63 1.0759.3 HHW060.410.080.570.290.210.540.44 2.53 6.368.570.86 3.2326.9 5.38 1.0352.3 HHW070.450.160.750.410.230.600.58 3.18 6.8817.1 1.14 4.6130.2 6.00 1.3667.3 HHW080.140.080.790.470.210.660.61 2.97 2.178.57 1.2 5.3526.9 6.63 1.4552.3 HHW090.430.100.600.350.170.440.47 2.56 6.5810.70.91 3.9422.3 4.38 1.1249.9均值 average0.450.130.640.430.210.560.57— 6.8614.230.96 4.8327.73 5.64 1.35— “—”:没有数据. “—”: No data.948环 境 化 学43 卷大亚湾Hg 、As 、Cr 、Cu 、Zn 、Cd 和 Pb 的潜在风险系数平均值为6.70、11.6、1.13、4.59、20.2、5.56和1.57，表明重金属潜在生态风险水平较低，相对而言，Hg 潜在风险程度最高，其次是Cd 和As.红海湾Hg 、As 、Cr 、Cu 、Zn 、Cd 和 Pb 的潜在风险系数平均值为6.95、15.7、0.87、4.97、31.9、5.69和1.23，表明重金属潜在生态风险水平较低，与大亚湾重金属的风险水平相同. 其中，红海湾HHW01站位Cd 和Hg 的潜在风险系数分别为49.3和68.2，属于中等危害程度.通过对红海湾和大亚湾的重金属综合潜在生态风险指数计算，发现两个湾区的指数均<150，属于低等潜在风险水平. 以上研究表明，随着我国不断加强海洋生态环境治理，已经取得较为理想的成效，近年来沉积物污染程度有降低的趋势. 但是，随着大亚湾和红海湾经济区工业化和城市化的不断发展，以及人口的不断聚集，该区域污染程度和潜在生态风险程度未来可能还会增大，仍需要继续加强监管.3 结论（Conclusion）1）大亚湾Hg 、As 含量近岸低于远岸，Cr 、Cu 和Zn 含量近岸高于远岸，Cd 和Pb 近岸和远岸相差不大. 除重金属Cr 之外，红海湾其他重金属含量近岸明显高于远岸. 这表明大亚湾重金属来源可能较为复杂，而红海湾重金属来源较为一致，主要来自于陆源输入.2）红海湾重金属Hg 、As 、Cu 、Cd 和Pb 含量明显高于大亚湾的，而红海湾的Cr 和Zn 含量低于大亚湾的. 与历史数据相比，大亚湾近年来Hg 、Cr 和Cu 含量明显降低，而As 和Zn 含量有增大的趋势，Pb 没有明显变化，而红海湾重金属有明显富集. 与其他区域相比，大亚湾和红海湾沉积物中重金属含量处于较低水平.3）大亚湾和红海湾沉积物中TOC 与As 、Cu 、Zn 、Cd 和Pb 呈良好的线性正相关关系，揭示了TOC 含量影响了这些重金属元素在沉积物中的富集；然而Hg 和Cr 与TOC 没有显著相关关系，表明这两种重金属在沉积物富集受TOC 影响较小，这可能与该2种元素自身的赋存状态有关.4）红海湾和大亚湾重金属综合潜在生态风险分析显示，该区域低等潜在风险水平. 但是红海湾局部近岸站位Cd 和Hg 的潜在风险系数较高，属于中等危害程度.参考文献(References)CHEN L, ZHOU S L, WU S H, et al. 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湛江南柳河入海排污口邻近海域沉积物重金属污染评价
湛江南柳河入海排污口邻近海域沉积物重金属污染评价
湛江南柳河入海排污口邻近海域沉积物重金属污染评价
摘要：对南柳河排污口邻近海域表层沉积物中重金属的含量分布、富集状况进行分析,并采用潜在生态危害指数法进行评价.结果表明:Cu, Pb, Zn, Cd, Hg含量分布呈现由西北到东南递减的变化特点;5种重金属元素的富集程度均较重,且程度由大到小依次为Pb＞Zn＞Cu＞Hg ＞Cd;生态危害评价显示,Pb, Cu, Zn等元素属于轻微生态危害,Hg, Cd 等元素属于中等生态危害,5 种元素生态危害程度由重到轻依次为Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn.作者：兰圣迎吴玲玲陈洁周俊杰LAN Shengying WU Lingling CHEN Jie ZHOU Junjie 作者单位：兰圣迎,LAN Shengying(中国海洋大学环境科学与工程学院,山东,青岛,266003;国家海洋局南海分局,广东,广州,510300)
吴玲玲,陈洁,周俊杰,WU Lingling,CHEN Jie,ZHOU Junjie(国家海洋局南海分局,广东,广州,510300)
期刊：海洋通报ISTICPKU Journal：MARINE SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)：2007, 26(2) 分类号：X131 关键词：重金属沉积物排污口评价。
河流底泥重金属(铜、锌、镉)的污染现状分析及评价.doc
2012届分类号：X522单位代码：10452本科专业职业生涯设计--绿水长流、江山如画姓名刘如学号200810830124年级2008专业环境工程系（院）资源环境学院指导教师邱继彩2012年4 月25 日目录题目：绿水长流、江山如画—我的职业生涯规划第一部分职业生涯设计 (1)绿水长流、江山如画 (1)1 毕业后找工作 (1)2 环境工程专业概述及培养方向 (1)2.1 专业概述 (1)2.2 专业要求 (1)3 社会就业基本状况 (2)3.3 就业前景 (2)4 个人能力分析 (3)4.1 个人性格分析 (3)4.2 专业知识背景 (4)5 工作计划 (4)6 结语 (4)第二部分技能展示（毕业论文） (6)摘要 (6)ABSTRACT (7)引言 (8)1 临沂市祊河河流概况 (8)2 实验部分 (8)2.1 监测点布设即河流监测断面布设 (8)2.2 样品的采集和保存 (9)2.3 实验方法及样品的预处理 (10)2.4 实验试剂及仪器的简介 (10)2.5 铜、锌、镉测定的实验结果 (11)3 环境影响评价部分 (11)3.1 环境影响评价方法 (11)3.2 环境影响评价土壤环境质量标准 (12)3.3 污染等级划分标准 (14)3.4 结果和分析 (14)4 结束语 (17)参考文献 (18)谢辞 (19)第一部分职业生涯设计绿水长流、江山如画1 毕业后找工作我是一个当代本科生，是家里最大的希望——成为有用之才，自认为性格外向、开朗、活泼，业余时间喜爱交友、听音乐、外出散步、聊天还有上网。
喜欢看励志文学、经典小说，也喜欢看科普类的杂志或图书。
平时与人友好相处，同学感情基础较好。
喜欢创新的东西，动手能力较强，做事认真、投入，但缺乏毅力、恒心，学习是“三天打渔，两天晒网”，以致一直不能成为尖子生，有时多愁善感，没有成大器的气质和个性。
面对日益激烈的竞争社会，我希望找份工作，在实践中提高自己，在工作中完善自己，在生活中展现自己，未来几年就业门槛越来越高，我觉得应该抓住机遇，找一份适合自己，而且是能学到很多东西的工作，弥补自己在学生生涯中的不足，减少短板效应带来的弊端。
重庆市梁滩河流域重金属健康风险评价及来源解析
重庆市梁滩河流域重金属健康风险评价及来源解析何世季1，赵瑞一1,2,3，李芷汀4，黄淑卿1，赖小红1（1.重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆400074；2.山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东济南250014；3.山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心，山东济南2500144.重庆人文科技学院建筑与设计学院，重庆401524；）摘要：分析重庆主城区内梁滩河重金属污染状况，为当地水资源保护和治理提供科学依据。
于2019年12月在流域内选取29个样点进行表层河水取样，测试河水中铬（Cr ）、铜（Cu ）、铁（Fe ）、锰（Mn ）、铅（Pb ）和锌（Zn ）6种重金属含量，并采用健康风险评价、远距离权重法、相关性和主成分分析方法对梁滩河流域河水重金属健康风险、空间分布和污染来源进行了研究。
结果显示：（1）各重金属元素的平均含量为Fe （367.20µg/L ）>Mn （160.79µg/L ）>Zn （36.63µg/L ）>Cr （8.14µg/L ）>Cu （6.10µg/L ）>Pb （0.66µg/L ），其中Cr 、Cu 、Pb 和Zn 均符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准，Fe 和Mn 出现严重超标。
（2）各重金属元素直接摄入或裸露皮肤吸收的危险商（HQ ing 和HQ der ）和危险指数（HI ）均<1，说明梁滩河河水中的重金属元素未对人体健康产生危害。
同时，各重金属元素HI 值呈现出下游>上游的分布特征，即人类活动频繁的下游受重金属污染程度高，健康风险大。
（3）相关性与主成分分析表明，Cu 与Zn 、Fe 与Pb 之间存在显著相关关系，Cr 、Mn 与其他重金属元素无相关性。
究其来源，第一主成分Cu 与Zn 同城镇工业生产和交通污染的输入有关；第二主成分Fe 与Pb 同天然地球化学过程、采矿和运输有关；第三主成分Mn 来源于农业活动（包括耕植施肥、畜牧养殖）的输入。
江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价
中国环境科学 2017,37(4)：1514~1522 China Environmental Science 江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价郑江鹏1,2,矫新明1,2,方南娟1,2,王长友3,袁广旺1,2*,吕赢1,2,周超凡1,2(1.江苏省海洋环境监测预报中心,江苏南京 210036；2.江苏省海涂研究中心,江苏南京 210036；3.南京信息工程大学海洋科学学院,江苏南京210044)摘要：基于2013年江苏近岸海域表层沉积物Cu、Cr、Zn、Pb、Cd、Hg、As重金属调查结果,应用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评估其生态风险,并结合同步调查得到的总有机碳(TOC)、粒径等参数,应用相关性分析和主成分分析方法,探究调查海域重金属的污染特征及来源.结果表明:江苏近岸海域表层沉积物重金属Zn、Pb、Cd、Hg含量均满足国家第一类海洋沉积物质量标准,9.38%、6.25%、6.25%站位的Cu、Cr、As超过国家第一类海洋沉积物质量标准,但满足国家第二类海洋沉积物质量标准;重金属污染程度由高到低顺序为:Cr>As>Pb>Hg>Cd>Cu>Zn.调查海域综合潜在生态风险整体处于较低水平,重金属单因子生态风险由高到低为Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Zn,Hg为主要生态风险贡献因子.各类重金属含量均与TOC含量成显著正相关,而与粒径呈现明显的负相关.该海域Cu、Cr、Zn、Pb、Cd具有相近来源,主要为人类工业生产与生活污染,As主要来源于农业污染,Hg则主要来源于有机质降解.关键词：重金属；沉积物；污染来源；生态风险评估；江苏近岸海域中图分类号：X55 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2017)04-1514-09Sources and risk assessment of heavy metals in sediments in Jiangsu coastal areas. ZHENG Jiang-peng1,2, JIAO Xin-ming1,2, FANG Nan-juan1,2, WANG Chang-you3, YUAN Guang-wang1,2*, LÜ Ying1,2, ZHOU Chao-fan1,2 (1.Marine Environment M onitoring and Forecasting Center of Jiangsu province, Nanjing 210036, China；2.Tidal Flat Research Center of Jiangsu Province, Nanjing 210036, China；3.School of M arine Sciences, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China). China Environmental Science, 2017,37(4)：1514~1522Abstract：The contents of heavy metals in surface sediment samples collected from the coastal areas in Jiangsu province in 2013 were measured and their ecological risk were assessed with the Hakanson’s potential ecological risk index and Geo-accumulation index, respectively. Together with measurements of these samples in total organic carbon (TOC) and particle size, the characteristics and sources of the selected heavy metals were also discussed with an approach of multivariate statistical analysis. The results showed that the contents of Zn, Pb, Cd and Hg in surface sediments were less than China’s national first-class benchmark (CFCB) in marine sediment quality. The 9.38% of Cu, 6.25% of Cr and 6.25% of As samples were high than CFCB, respectively, but less than the China’s national second-class benchmark (CSCB). The contamination in the investigated areas was at a low level on the whole, with an order of the degree Cr>As>Pb>Hg>Cd>Cu>Zn. The potential ecological risks were also at low levels for these metals with a descending order Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Zn. Hg was the major contaminant among the metals. The contents of the selected metals were significantly positively correlated with that of TOC, but negatively correlated with particle size. Anthropogenic sewage effluent from industry and residents were the primary agents for Cu, Cr, Zn, Pb and Cd in the sediments, but agricultural source should have contributed to the most of As, and organic degradation accounted for the most of Hg.Key words：heavy metals；sediments；pollution sources；ecological risk assessment；Jiangsu coastal areas江苏地处黄海与东海之滨,海岸线(31°33″~ 35°07″)北起苏鲁交界的绣针河口,南达长江北口,海域面积达3.75×104km2,是我国重要的沿海省份之一.随着江苏沿海社会经济的发展和人类活动的增加,江苏近岸海域的环境压力面临严峻挑收稿日期：2016-08-05基金项目：国家海洋局公益性行业科研专项(2012418005);国家重点研发计划(2016YFC1402101);2016年省级海洋环境监测与江豚保护项目-区域海洋资源环境承载能力监测预警评估(连云港市)∗责任作者, 高级工程师, 593752126@4期郑江鹏等：江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价 1515战.重金属因其毒性危害大,易蓄积,难降解等特点,成为影响海洋环境的重要污染因素[1].海洋沉积物作为海洋中重金属的存储器,大部分海水中的重金属通过悬浮物的吸附、沉降作用,最后聚集到沉积物中,同时,富集在沉积物中的重金属在环境条件发生变化时又可以重新释放到海水中造成污染.相比于海水与海洋生物体,海洋沉积物反映重金属灵敏度高,且易于采集分析,因此海洋沉积物可以较为稳定地表征区域海洋环境质量状况和趋势[2-3].目前国内很多学者已经对中国近海[4-6]、海湾[7-9]以及滩涂[10-11]的沉积物重金属来源以及生态风险进行了研究.目前对于江苏近岸海域沉积物重金属的研究仅局限于某一区域,已有研究对海州湾[7]、盐城滨海滩涂[10]、连云港近岸海域[12]、南黄海南部海域[13]的表层沉积物重金属污染特征、来源以及生态风险进行了报道.但对于整个江苏近岸海域沉积物重金属的来源与生态风险评价的研究还尚未见报道.本文通过对江苏近岸海域沉积物的调查,利用主成分分析方法,分析江苏近岸海域沉积物中重金属污染特征及来源,并采用地累积指数法[14-15]和Hakanson潜在生态风险指数法[16]进行沉积物重金属生态风险评估,为江苏近岸海域的生态环境保护以及沿海地区的开发利用提供科学依据.1材料与方法1.1 样品采集与样品分析本研究于2013年8月利用抓斗式采泥器采集江苏近岸海域32个监测站位的表层沉积物样品,取未受搅动的上层0~1cm的表层沉积物为待测样品.监测站位如图1所示,基本覆盖江苏省管辖海域.所采集沉积物样品按照《海洋监测规范》第3部分中重金属、粒度及有机碳的相关规定贮存[17].沉积物样品的重金属、粒度及有机碳的前处理以及分析方法按照《海洋监测规范》第5部分:沉积物分析进行[18].重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr采用原子吸收法测定,Hg、As采用原子荧光法测定,有机碳采用重铬酸钾氧化-还原容量法分析测定,粒度采用贝克曼LS13320激光粒度仪测定.样品测定的准确度与平行性符合相关要求.图1 江苏近岸海域表层沉积物监测站位Fig.1 Deployment of stations for monitoring pollution insurface sediments in Jiangsu coastal areas1.2 数据分析与评价应用SPSS19.0软件对沉积物重金属、总有机碳、粒度进行Pearson相关性分析以及主成分分析.采用目前常用的地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对江苏近岸重金属污染状况及生态风险进行综合分析与评价.地累积指数法是广泛应用于海洋沉积物中重金属的评价方法之一.计算公式如下:I geo=log2[C n/(KB n)] (1) 式中:C n是元素n在沉积物中的含量;B n为该元素的地球化学背景值,本文采用南黄海海域沉积物重金属的背景值作为参照浓度[13,19],如表1所示:K为考虑各地岩石差异可能会引起背景值的变动而取的系数(一般为1.5).I geo值与重金属污染水平的划分关系为:I geo小于0,为清洁状态;0~1之间为轻度污染;1~2之间为偏中度污染;2~3之间为中度污染;3~4之间偏重污染;4~5为重污染;大于5为严重污染[14-15].1516 中国环境科学 37卷Hakanson潜在生态风险指数法是目前常用的重金属质量评价方法之一.该方法从重金属生物毒性的角度来进行重金属潜在生态风险评价,划分其潜在生态风险等级[16,20].Er i为单个重金属元素的潜在生态危害风险参数;RI为多种重金属元素的潜在生态综合危害指数.其计算公式为:C f i=C i/C n i (2)Er i=Tr i×C f i (3)RI=∑Er i (4)式中:C i表示第i种重金属的实际测量浓度;C n i为第i种重金属的背景参照浓度(表1);Tr i为第i种重金属的毒性系数;C f i为第i种重金属的污染指数.表1毒性响应参数与背景值Table 1 Background reference values and toxicitycoefficients污染元素 Cu Zn Pb Cd Cr Hg As背景值C n i [14](10-6) 15.92 60.00 14.540.10333.230.0159 9.039毒性响应参数T r i 5 1 5 30 2 4010表2潜在生态风险分级标准[16]Table 2 Different classification schemes of potentialecological risk单因子潜在生态风险参数Er i 单因子生态风险程度综合潜在生态风险指数RI综合潜在生态风险程度<40 低 <150 低40~80 中 150~300 中80~160 较高 300~600 较高160~320 高≥600 很高≥320 很高2结果与讨论2.1 江苏省近岸海域表层沉积物重金属污染特征测定结果表明(表3),江苏省近岸海域全部监测站位的表层沉积物中重金属Zn含量为(15.7~93.4)×10-6,平均值为53.0×10-6; Pb含量为(13.1~42.7)×10-6,平均值为20.7×10-6;Cd含量为(0.041~0.233)×10-6,平均值为0.113×10-6;Hg含量为(0.003~0.061)×10-6,平均值为0.023×10-6.全部监测站位的表层沉积物中Zn、Pb、Cd、Hg的含量均满足国家第一类海洋沉积物质量标准[21]. Cu含量为(3.9~39.8)×10-6,平均值为18.3×10-6;Cr 含量为(41.4~81.0)×10-6,平均值为64.0×10-6; As 含量为(9.0~22.7)×10-6,平均值为14.8×10-6.Cu、Cr、As3种重金属含量符合第一类海洋沉积物质量标准的站位比例分别为90.6%、93.8%、93.8%,其余站位符合二类海洋沉积物质量标准.从图２可以看出,重金属Cu、Cr质量超标站位靠近绣针河口以及灌河口附近区域,As质量超标站位靠近苏北灌溉总渠、射阳河入海口区域.这可能与沿海人类生产生活以及工农业生产的陆源排污有关,对超标站位,需进一步进行源头跟踪调查,明确具体的源头.与南黄海海域沉积物重金属背景值[19]相比较,除Zn的总体平均值低于背景值外,其余重金属含量均高于背景值.变异系数可以反映重金属空间分布的差异程度,一般变异系数小于15%的为小变异,在16.0%~35%之间的为中等变异,大于36.0%的为高度变异[13].结果显示Cu、Zn、Cd、Hg4种重金属的变异系数分别为63.3%、43.5%、53.0%、62.5%属于高度变异,表明这4种重金属空间分布不均匀,离散性较大,存在高值区域,受外来影响较大;Pb、Cr、As的变异系数分别为28.6%、16.5%、23.1%属于中等变异,表明其离散性相比Cu、Zn、Cd、Hg较小.江苏省近岸海域沉积物重金属空间分布差异程度为Cu>Hg>Cd>Zn> Pb>As>Cr.与2008年[22]相比,2013年江苏省近岸海域表层沉积物重金属Cd、Hg的含量平均值均低于2008年,相比2008年分别减少了48.6%、46.5%, Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量平均值均高于2008年,相比2008年分别提高了11.1%、27.3%、21.6%、80.6%、63.7%.2013年江苏省近岸海域表层沉积物重金属污染状况相比于2008年总体呈上升趋势,这可能是由于近几年社会经济发展和人类活动增多,致使陆源排污增加,同时沿海地区大力发展滩涂围垦开发,水体水动力减弱,与外海的交换能力降低,污染物排放入海后不易稀释扩散,汇集到沉积物中,导致沉积物重金属污染加剧[2].4期 郑江鹏等：江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价 1517 表3 江苏近岸海域表层沉积物的重金属含量统计结果Table 3 The statistics of heavy metals in surface sediments from Jiangsu coastal areas年份 统计量 Cu Zn Pb Cd Cr Hg As 最大值(10-6)39.8 93.4 42.7 0.233 81.0 0.061 22.7 最小值(10-6)3.9 15.7 13.1 0.041 41.4 0.003 9.0 平均值(10-6) 18.3 53.0 20.7 0.113 64.0 0.023 14.8标准偏差(10-6)11.6 23.1 5.9 0.060 10.5 0.014 3.4 中位数(10-6)17.3 49.1 20.0 0.106 62.5 0.022 14.4 变异系数(%) 63.3 43.5 28.6 53.0 16.5 62.5 23.1 一类沉积物达标(%)90.6 100 100 100 93.8 100 93.8 2013一类沉积物质量标准[21](10-6) 35.0 150.0 60.0 0.50 80.0 0.20 20.0最大值(10-6)33.95 76.95 44.61 0.43 78.11 0.081 22.04 最小值(10-6) 6.65 21.34 8.01 0.10 13.38 0.017 2.21 2008[22]平均值(10-6)16.47 41.65 17.02 0.22 35.43 0.043 9.04Cu(×10-6)Zn(×10-6)Pb(×10-6)Cd(×10-6)1518中 国 环 境 科 学 37卷Cr(×10-6)Hg(×10-6)As(×10-6)TOC(%)图2 表层沉积物中重金属元素、TOC 含量水平分布Fig.2 Horizontal distributions of heavy metals and TOC in surface sediments2.2 重金属元素的多元统计分析 2.2.1 重金属元素、总有机碳以及粒度的相关性分析 表层沉积物中各类重金属之间及其与总有机碳、粒度进行相关性分析表明(表4),Cu 、Zn 、Pb 、Cd 、Cr 这5种重金属元素中,除Zn 与Pb 无相关性外,其余重金属元素两两之间在0.01的水平上有显著相关性,表明这5种重金属可能具有相同的来源及相似的迁移路径.As 与Zn 在0.01的水平上有显著相关性,与Cu 、Cr 相关性较弱,与Pb 、Cd 、Hg 无相关性.Hg 与Cu 、Pb 相关性较弱,与Zn 、Cd 、Cr 、As 无显著相关性,说明Hg 的主要来源不同于其他重金属.沉积物粒度与总有机碳含量是影响沉积物中重金属分布的重要影响因素[23-28].粒径小的沉积物氧化还原电位较低且富含有机质,表现出较强的富集、吸附作用,同时相较于粒径小的沉积物,粒径大的沉积物往往含有碳酸钠且二氧化硅含量较高,起到稀释剂的作用,吸附作用较弱[8,24-25].从表4中可以看出,各站位黏土质量分数(如图3)与Cu 、Zn 、Cd 、Cr 、Hg 、As 6种重金属在0.01的水平上均有显著正相关性,与Pb 在0.05的水平上有显著相关性,验证了海洋环境中粒径较小的细颗粒沉积物由于表面积较大,较易富集吸收重金属的结论,说明粒度是影响江苏近岸海域表层沉积物重金属含量和分布的重要4期 郑江鹏等：江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价 1519因子.有机质中的腐殖质属于具有较高的表面活性的高分子化合物,可以通过吸附、阳离子交换以及螯合反应与重金属产生吸附、络合和沉淀,生成重金属-颗粒态有机质复合体,影响重金属的迁移转化过程,促进重金属在土壤中的蓄积作用.同时,在外界环境发生变化时,有机质降解也会释放重金属,从而影响表层沉积物重金属含量和分布[26-28].从表4中可以看出,有机质与Pb 、Cr 、As 无显著相关性,与Cd 相关性较弱,与Cu 、Zn 、Hg 在0.01的水平上有显著相关性.通过以上分析可以说明有机质可能与沉积物中Cu 、Zn 、Hg 的含量与分布特征有关.表4 沉积物中重金属与有机碳、粒度的相关性Table 4 Correlation coefficients among heavy metals, organic carbon and particle size of sediments元素 Cu Zn Pb Cd Cr Hg As T OC 黏土Cu 1.000 Zn 0.622** 1.000 Pb 0.671** 0.280 1.000 Cd 0.786** 0.559** 0.605** 1.000 Cr 0.545** 0.495** 0.560** 0.713** 1.000 Hg 0.443* 0.300 0.394* 0.289 0.321 1.000As 0.358*0.498** 0.075 0.210 0.377*0.307 1.000T OC 0.615** 0.451** 0.323 0.437*0.288 0.492** 0.231 1.000黏土 0.678**0.554**0.413*0.573**0.580**0.554**0.526**0.456*1.000注:**在0.01水平(两侧)上显著相关;*在0.05水平(两侧)上显著相关;n =32.2 4 6 8 10 12 141618202224 2628 30 32粒度(%)站位图3 江苏近岸海域表层沉积物粒度分布Fig.3 Distribution of the particle size in surface sedimentsin Jiangsu coastal areas砂细砂黏土2.2.2 基于重金属元素主成分分析的来源分析 基于重金属各元素之间的相关性,且Bartlett 球形度检验相伴概率为0.00,小于显著性水平0.05, KMO 检验统计值为0.71,可以通过SPSS19.0软件对7种重金属进行因子分析.表5 本研究主成分分析计算结果Table 5 The calculated results of principal componentanalysis in this study主成分因子特征值方差贡献率(%) 累积方差贡献率(%)1 3.78 54.12 54.12 2 1.01 15.67 69.793 0.82 11.66 81.454 0.52 7.43 88.885 0.40 5.61 94.496 0.28 3.9498.437 0.11 1.57 100.00从表中可以看出,通过对江苏近岸海域表层沉积物重金属的主成分分析,7种重金属可以概括为3个主成分,特征值为6.20(3.78+ 1.01+0.82=5.61个变量),累积解释了总方差的81.45%,可以说前3个主成分概括了全部信息的大部分信息.第一主成分的贡献率为54.12%, Cu 、Zn 、Pb 、Cd 、Cr 在第一主成分上均有较高正载荷(如图4),载荷值都大于0.7,分别为0.89、0.73、0.73、0.86、0.80,这与相关性分析中这5种重金属间存在显著相关性的结果相1520 中国环境科学 37卷一致,Hg、As载荷值处于中等水平,分别为0.56、0.50.其中贡献最高的2种重金属Cu、Cd,其主要来源为工业冶金、化工生产,所以第一主成分可以反映工业生产及生活排污的影响.第二主成分的贡献率为15.67%,在As上的载荷最高,为0.77,同时第二主成分在Zn、Hg 上也有载荷,所以第二主成分支配着As的主要来源,同时也部分支配Zn、Hg的来源.从图2可以看出,江苏近岸海域As含量高值区主要位于射阳河与苏北灌溉总渠入海口附近.As在自然界中存在较少,是农药、化肥的主要成分.因此可能是现代农业发展过程中农药、化肥的过度使用,农药残留通过水土流失汇入入海河流,最终进入大海,造成江苏近岸海域沉积物中重金属As的污染.柳青青等[29]研究发现射阳河中As含量主要以悬浮态形式迁移,在丰水期与枯水期的含量分别高达118.7×10-6和77.3×10-6,主要来源于人为污染.因此第二主成分主要说明农业污染对沉积物污染的影响.第三主成分的贡献率为11.66%,在Hg上的载荷最高,为0.79,同时在As、Pb上也有载荷,Hg与其他6种重金属没有显著相关性,说明Hg的主要来源与其他重金属不同.有机质易于重金属Hg发生络合反应,生成沉积物中的有机络合物[26-28],因此许多研究者根据重金属含量与有机质的关系判断重金属的来源.王红晋等[9]利用重金属与硫化物和有机质的相关性对胶州湾重金属的来源进行了分析;李玉等[30]根据有机质与Hg的相关性判断由于有机质的降解而伴随的金属离子的释放是胶州湾表层沉积物中重金属Hg的来源.从表4中可以看出,Hg与有机质在0.01的水平上存在显著正相关,说明Hg 的来源与有机质存在一定相关性.因此本文分析影响研究海域Hg含量和分布的主要原因来源于有机质的降解而伴随的重金属的释放.同时李玉等[11]研究发现连云港近岸海域表层沉积物中重金属Hg主要来源于有机质的降解,这与本文研究结论相近.因此第三主成分主要表征有机质降解的内源污染对江苏近岸海域沉积物污染的影响.0.8主成分30.50.60.70.8 0.9-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8主成分2主成分10.50.60.70.8 0.9-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8主成分3主成分1图4 各污染物的三维和二维因子载荷Fig.4 Loading plots of the pollutants in the space defined by three components and two components2.3 沉积物重金属生态风险评价2.3.1 地累积指数法评价江苏近岸海域沉积物重金属I geo值统计结果如表6:江苏近岸海域沉积4期郑江鹏等：江苏近岸海域沉积物重金属来源及风险评价 1521物重金属总体污染程度由高到低顺序为: Cr>As> Pb>Hg>Cd>Cu>Zn.93.8%的监测站位重金属Cr的I geo在0~1之间,为轻度污染水平, 6.25%的监测站位为清洁状态;Cu、Pb、Cd、As达到清洁水平的站位数量占总监测站位个数的比例分别为: 65.6%、56.3%、75.0%、34.4%,其余站位全部处于轻度污染状态;重金属Zn仅有一个站位I geo在0~1之间,达到轻度污染水平,其余站位均为清洁状态;43.8%的监测站位重金属Hg的I geo在0~1之间,达到轻度污染水平,53.1%的监测站位为清洁状态,同时存在一个站位Hg的I geo在1~2之间,处于偏中度污染水平状态,应加强重点监测.本次调查的地累积污染指数数据与彭修强等[13]在采用同一背景值条件下对南黄海南部海域表层沉积物重金属总体污染程度的大小顺序相似.2.3.2 Hakanson潜在生态风险指数法调查海域表层沉积物重金属潜在生态风险评价结果如表7所示,重金属单因子生态风险由高到低为Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Zn.全部监测站位Cu、Zn、Pb、Cr、As的单因子生态风险参数均小于40.00,处于较低生态风险水平;重金属Hg生态风险参数最高,单因子生态风险参数为7.03~152.62,均值达到57.95,40.63%的监测站位单因子生态风险参数大于40.00,处于中等生态风险水平,18.75%的监测站位处于较高生态风险水平;重金属Cd的单因子生态风险参数为11.92~68.00,有31.25%的站位单因子生态风险参数大于80.00,处于中等生态风险水平.从综合潜在生态风险评价结果来看,江苏近岸海域调查站位综合潜在生态风险指数为43.43~228.07,平均值为124.92.因此综合潜在生态风险整体处于较低水平.本次调查的潜在生态风险指数数据同采用同一背景值条件下南黄海近岸海域的往年历史数据[6,13]相比结果整体相似,重金属单因子生态风险的大小顺序一致,Hg为主要生态风险贡献因子,需要加强对Hg的重点监视监测.表6研究区表层沉积物重金属地质累积指数Table 6 Geo-accumulation indexes (I geo) of heavy metals in surface sediments from study areaI geo统计量Cu Zn Pb Cd Cr Hg As 最大值0.740.050.970.60 0.70 1.35 0.75 最小值-2.62-2.52-0.73-1.92 -0.27 -3.09 -0.60平均值-0.75-0.91-0.13-0.65 0.34 -0.38 0.09表7研究区表层沉积物重金属潜在生态风险评价结果Table 7 The assessment results of potential ecological risk of heavy metal pollution in surface sediments from study area单因子生态风险参数Er i统计量Cu Zn Pb Cd Cr Hg As综合潜在生态风险指数RI 最大值12.51 1.56 14.67 68.00 4.87 152.6225.15 228.07最小值 1.22 0.26 4.52 11.92 2.49 7.03 9.92 43.43 平均值 5.73 0.88 7.12 33.05 3.85 57.9516.34 124.92标准差 3.63 0.38 2.04 17.52 0.63 36.22 3.77 50.203结论3.1 江苏省近岸海域表层沉积物重金属Zn、Pb、Cd、Hg的含量均达到国家第一类海洋沉积物质量标准.Cu、Cr、As含量在90%以上站位达到国家一类海洋沉积物质量标准,其余站位为国家二类海洋沉积物质量标准,沉积物重金属环境质量良好.重金属空间分布不均匀,离散性较大,空间分布差异程度为Cu>Hg>Cd> Zn>Pb>As>Cr.相比于2008年,2013年江苏省近岸海域表层沉积物重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量有所增加.3.2 相关性分析表明,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr 这5种重金属之间相关性较强,Hg、As与其他重金属相关性较弱,可能是由于来源及迁移规律不同.同时粒度、总有机碳含量与重金属存在显著相关性.通过主成分分析,探究江苏省近岸海域表层沉积物重金属的来源可能为人类工业生产及生活1522 中国环境科学 37卷排污、农业污染、有机质降解的内源污染.3.3 地累积指数法评价结果表明江苏近岸海域沉积物重金属总体变现为轻度污染水平,重金属污染程度由高到低顺序为:Cr>As>Pb>Hg>Cd> Cu>Zn;有1个站位的Hg达到了偏中度污染水平.Hakanson潜在生态风险评价结果表明重金属单因子生态风险由高到低为Hg>Cd>As>Pb> Cu>Cr>Zn,综合潜在生态风险整体处于较低水平,Hg为主要污染因子,需要加强对Hg的重点监视监测.参考文献：[1] Pan K, Wang W X. 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地质沉积物中重金属Cr,Ni污染现状及生态风险评价
地质沉积物中重金属Cr,Ni污染现状及生态风险评价李宗春，张 杰，杨海兵，焦海洋，毛学佳，颜 涵（江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京 ２１００００）摘 要：由于地质沉积物中重金属Ｃｒ，Ｎｉ污染问题日益突出，对生态风险评价不精准就无法彻底解决重金属Ｃｒ，Ｎｉ污染问题。
针对这一问题，进行地质沉积物中重金属Ｃｒ，Ｎｉ污染现状及生态风险评价研究。
通过分析地质沉积物中重金属Ｃｒ，Ｎｉ污染现状，得出地质沉积物中重金Ｎｉ不仅会污染水体和土壤，还会影响大气质量；计算地累积指数，模拟重金属Ｃｒ，Ｎｉ生态风险，完成地质沉积物中重金属Ｃｒ，Ｎｉ生态风险评价，致力于为环境容量、环境质量的研究提供基础数据。
关键词：地质沉积物；重金属Ｃｒ，Ｎｉ；污染现状；生态风险评价中图分类号：Ｘ８３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０９－０２５９－２Pollution status and ecological risk assessment of heavy metals Cr and Ni in geological sedimentsLI Zong-chun, ZHANG Jie, YANG Hai-bing, JIAO Hai-yang, MAO Xue-jia, YAN Han （Ｊｉａｎｇｓｕ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｒｏｍｉｎｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ， ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃａｎｎｏｔ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｃｃｕｒａｔｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ． Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ， ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｎｉ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｐｏｌｌｕｔｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ； ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｌａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ， ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｉｓｋ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ， ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ， ａｎｄ ｓｔｒｉｖｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂａｓｉｃ ｄａｔａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｑｕａｌｉｔｙ．Keywords: Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ Ｃｒ， Ｎｉ； ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ； ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ地质沉积物作为生态系统中的关键部分，能够直接影响地质条件，由于地质沉积物中重金属Cr,Ni污染问题出现次数频繁，已经成为相关人士重点关注的问题。
连云港近岸海域沉积物中重金属污染来源及生态评价-海湖
连云港近岸海域沉积物中重金属污染来源及生态评价李玉 冯志华李谷祺阎斌伦(淮海工学院海洋学院江苏·连云港 222005)摘要：连云港海州湾是一个受人类活动影响比较显著的海湾，同时又有着重要的生态价值，对它还没有一个比较全面的污染评价。
本研究测定了连云港海州湾近岸表层沉积物中重金属和有机质的含量，利用主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA）研究了沉积物中重金属的来源，发现前3个主成分的贡献率分别为54.21%、19.04%、16.37%，表明重金属主要有3个来源：工业和生活污水排放、农业灌溉水的排放、有机质降解。
以PCA计算结果为基础应用海洋沉积物污染指数（Marine sediment pollution index, MSPI）和平均沉积物质量标准商数（Mean sediment quality guideline quotient, SQG-Q）评价了沉积物中重金属的污染状况及对生物的潜在影响。
结果发现，海州湾近岸海区沉积物质量污染严重（MSPI值在60到80之间），排污口海区的沉积物污染最为严重（MSPI值大于80），连云港近岸海域沉积物对生物的负影响潜力为中度水平（0.1<SQG-Q<1）。
关键词：沉积物；重金属；污染评价；海州湾中图分类号：文献表示码：A引言河口和近海海区的污染物主要是来自城市废水、观光旅游和工业排污等的点源和非点源污染源（Caeiro et al, 2005）。
通过现场监测的结果发现，尽管河口、近海海域引入了人类活动产生的重金属，甚或发生了重金属的污染，但从海水分析是很难监测出来的。
某些海洋底栖生物对重金属有高度的富集力，如贻贝、牡蛎、蛤、毛蚶等均被作为重金属污染的指示生物。
然而，在实际工作中，要在一个相当面积范围调查区的所有调查站位（或不同海域）采集到同一种指示生物往往是很困难的；而且，生物体内的重金属浓度还往往因季节、年龄（个体）、性别、组织器官等不同而易，这些都会对重金属的监测和评价带来影响。
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九龙江近岸表层沉积物重金属污染评价及来源解析
林承奇;胡恭任;于瑞莲;杨秋丽;余伟河
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】2016(036)004
【摘 要】采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和原子
吸收光谱法(AAS)分析测定了九龙江39个近岸表层沉积物中26种重金属的含量,
运用地质累积指数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险,
并运用多元统计方法进行源解析.研究结果表明:各金属在九龙江不同区域(北溪、西
溪和河口)分布存在差异,其中Mn、Zn、Cd、Mo、Sb、Cs、Y、Th和U元素的
高含量出现在北溪和西溪,Fe、Ni、Cr、V、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Tl和Ga元素
的高含量出现在河口区域.大部分金属已存在一定程度的富集.地质累积指数法表明
Cd的污染程度最高,10.3%的采样点达严重污染.10种重金属的潜在生态风险程度
顺序为Cd>Hg>Cu>Pb>Ni>Co>Cr>Mn>Zn>V,Cd和Hg对综合潜在生态风险
的贡献最大,分别为78.1%和12.1%.多元统计分析结果表明,九龙江近岸表层沉积
物中,Fe、Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Hg、Mo、Sb和Bi元素主要来源于农业
生产活动和采矿活动;Ni、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Be、Ga和Tl元素主要来源于化
石燃料燃烧释放;Ba、Y、V、Th、U和Cs元素主要来源于流域花岗岩等岩石风化.
【总页数】8页(P1218-1225)
【作 者】林承奇;胡恭任;于瑞莲;杨秋丽;余伟河
【作者单位】华侨大学环境科学与工程系,福建厦门 361021;华侨大学环境科学与
工程系,福建厦门 361021;华侨大学环境科学与工程系,福建厦门 361021;华侨大学
环境科学与工程系,福建厦门 361021;华侨大学环境科学与工程系,福建厦门
361021
【正文语种】中 文
【中图分类】X522
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霞;刘洁
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