长江口沉积物重金属元素地球化学特征及其底质环境评价
长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学
长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学
长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学
根据2005年6月对长江口及其邻近海域水体的现场调查,分析探讨了长江口水体主元素、Sr及Sr同位素的组成变化.长江河水的Sr含量和~(87)Sr/~(86)Sr同位素比值分别为1.75μmol/L和0.7105,反映出长江流域以碳酸盐岩风化为主的化学风化特征;河口区主元素与盐度的显著正相关关系显示出它们在河水与海水混合过程中的保守特性;~(87)St/~(86)Sr与1/Sr的非线性关系则暗示了长江口水体的Sr不是河水与海水的简单混合,可能伴有其他端元水体的混入.
作者：Sivaji-Patra 刘丛强汪齐连王中良 Sivaji-Patra LIU Cong-qiang WANG Qi-lian WANG Zhong-liang 作者单位：Sivaji-Patra,Sivaji-Patra(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳,550002;中国科学院研究生院,北京,100039)
刘丛强,汪齐连,王中良,LIU Cong-qiang,WANG Qi-lian,WANG Zhong-liang(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳,550002)
刊名：地球与环境ISTIC PKU英文刊名：EARTH AND ENVIRONMENT 年，卷(期)：2009 37(4) 分类号：P595 P597 关键词：长江河口水体混合主元素 Sr同位素 the Yangtze River estuary water mixing major element Sr isotope。
长江口外缺氧区柱样沉积物元素的分布及其百年沉积环境效应
长江口外缺氧区柱样沉积物元素的分布及其百年沉积环境效应冯旭文;金翔龙;章伟艳;于晓果;李宏亮【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2009()2【摘要】在210Pb定年的基础上,对取自长江口外缺氧区内外的柱样沉积物开展了10种常量元素、13种微量元素和粒度的测定分析,研究了其物源及分布特征。
结果表明,缺氧区外柱样沉积物主要来源于老黄河口海岸泥沙,大部分元素具有"粒度控制"规律。
缺氧区内沉积物主要来源于夏季长江陆源的输入和海洋自生生物死亡后的沉降,部分氧化还原敏感元素(RSE)和亲生物元素不受控于"粒控效应",其中Mo、Cd、As等氧化还原敏感元素自20世纪70年代以来明显富集,分别增加了83%、73%和50%,而Mn出现贫化,指示了缺氧区水体富营养化加剧和底层水体季节性缺氧,引起底层水-沉积物界面氧化还原环境变化;亲生物元素Ca、Sr、P含量自20世纪70年代起分别增加了129%、65%和38%,反映了受化肥使用等人类活动影响,近40年来长江口外水体生产力提高和生物量增加。
【总页数】8页(P25-32)【关键词】缺(低)氧;氧化还原敏感元素(RSE);沉积环境效应;长江口【作者】冯旭文;金翔龙;章伟艳;于晓果;李宏亮【作者单位】浙江大学地球科学系;国家海洋局第二海洋研究所;国家海洋局海底科学重点实验室;国家海洋局海洋生物地球化学与生态系统重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P736.21【相关文献】1.长江口外缺氧区沉积物中氧化还原敏感性元素的"粒控效应" [J], 张晓东;翟世奎;许淑梅;张爱滨;卢海建2.长江口外海域表层沉积物稀土元素的含量分布与物质来源分析 [J], 蓝先洪;张志珣;田振兴;郭兴伟;徐晓达3.长江口外海域表层沉积物稀土元素的含量分布与物质来源分析 [J], 蓝先洪;张志珣;田振兴;郭兴伟;徐晓达;4.长江口外缺氧区沉积物中元素分布的氧化还原环境效应 [J], 许淑梅;翟世奎;张爱滨;张怀静;卢海建因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口湿地沉积物中的氮_磷与重金属
研究简报 NO TE长江口湿地沉积物中的氮、磷与重金属全为民,韩金娣,平先隐,钱蓓蕾,沈盎绿,李春鞠,施利燕,陈亚瞿(农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090)摘要:研究了总氮N T、总磷P T、重金属Cu,Zn,Pb和Cd在崇明东滩湿地沉积物中的分布与累积特征。
结果表明,N T和重金属表现为:芦苇带>互花米草带>海三棱镳草带>光滩,即从光滩至芦苇带,从南部至北部,N T和重金属的质量分数呈现逐步增加的趋势。
由于高潮带以细颗粒为主,有机质含量较高,因此N T和重金属表现出相应的富集;而沉积物P T在各个潮带呈均匀分布,这主要与沉积物中磷的化学形态组成有关。
与上海南岸潮滩湿地和世界其他河口湿地相比,东滩湿地沉积物中重金属的质量分数相对较低,表明它是一块保存较为完好未受到污染的天然湿地,这主要与长江径流对污染物的稀释作用有关。
关键词:长江口湿地;养分;重金属;分布;累积中图分类号:P734 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0620089205 河口湿地是一类独特的生态系统,在海洋、陆地界面间形成重要的污染物屏障,在维护自然生态平衡、生物多样性保护、环境净化等方面具有重要的生态功能。
在自然和人类活动的双重驱动下,河口湿地的生物地球化学循环过程不仅影响着区域的物质循环、能量流动和湿地生产过程。
同时,由于近海环境污染的日益严重以及可持续发展的需要,揭示湿地在营养盐及重金属循环中的功能,认识营养盐及重金属在湿地中的迁移和循环机制是十分必要的[1,2]。
长江口作为世界性的特大型河口,由长江径流携带而来的大量泥沙在此沉积形成了丰富的湿地资源。
有关学者在长江口湿地开展了一些研究,主要集中在氮磷的存在形态[3～5]、重金属在根际的富集[6～8]及沉积物2水体界面的营养盐交换[9]等方面。
而系统地研究营养盐和重金属在河口湿地的分布与累积特征比较少见。
长江口中华鲟幼鱼主要饵料生物体内重金属Cu、Cd和Hg的积累与评价
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｉｃ ｓ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ｌｇｃ ｌ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｏ ｕ，Ｃ ｎ ，ａ ｄ ｅ ａｕ ｔ ｈ ｍ ｏ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｏｏ ｉａ ｓ ｒ ｔ ｆ ｏ ｈ ｆ ｂ ａ ｏ Ｃ ｄ ａ ｄ Ｈｇ ｎ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｉ ｆ ｄ ｎ ｏ
（． ｅ ｎ ，ｎＬ ｂｒｔ ｙｏ ｒ ｅａｄＥｔａｉ ｉ ｅｅ， ｎ ｔ Ａ ｒ ｕ ｕｅ Ｅ ｓ Ｃ ｉａｓ １ Ｋｙａｄ Ｏ ｅ ａ ｏａ ｒ ｏ ｆＭａｉ ｎ ｓ ｒ Ｆｓ ｒ ｓ Ｍｉ ｒ ｏ ｇｉ ｌ ｒ， ａｔ ｈ ａ ｎ ｕ ｎ ｅ ｈｉ ￣ ｙｆ ｃｔ ｎ ｅ Ｆｓｅｉ ｅ ａｃ ｓｔｔ， ｈｎ ｃｄｍ ｉ ｅ ｃ ｎｅ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ０ Ｃ ｉ ； ｉ ｒｓＲｓ ｒｈＩ ｔｕｅ Ｃ ｉ Ａ ａ ｅ ｙｏ Ｆｓ ｒ Ｓｉ ｃ Ｓ ａｇ ａ ２ ０９ ， ｈｎ ｈ ｅ ｅ ｎｉ ａ ｆ ｈｙ ｅ ｓ ａ
Ｔ ｅ ｉｉ ｅ ｕ ｉｕ ｄ ｓ Ｃ ａ ｔ ｒ ｈ ｈ ｓ ｔ ｍａ ｉｓ ｎ Ｃ ｎ ｇ ｏ ｓ ｓ ｇ ａ ｉ ｓ ａ ｎ ｏ ｄ ｓ ｒ ｂ ｃ ｎ ｕ ， ｈ ｅｕ ｉ ｔ ｙ ｓ ｇ ｔ ａ ｄ ｙ ｏ ｌ ｓｕ ｒ ｃｌ ｗｅ ｅ ｏｌｃ ｅ ａ ｄ ｎ ｌ ｚ ｄ ｃ ｉ ａ ｉ ｒ ｃ ｌ ｔｄ ｎ ａ ａｙ ｅ ． ｅ
ａｓ ｅｓ ｍ ｅｎｔ ｓ ｓ
长江 口 水域受多种水系作用 ， 温度和盐度变化大 ， 营养盐含量高 ， 饵料生物丰富 ， 是多种鱼 、 、 虾 蟹
长江口潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征的影响
长江口潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征的影响韩晓非;张卫国;陈满荣;俞立中【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2003(021)003【摘要】通过长江河口高潮滩芦苇带沉积物柱状样CYLWA-1活性铁、有机质、粒度分析及磁性测量,探讨潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征变化的影响.结果显示,沉积物柱状样总体上以Fe2+占优势,且含量随深度逐渐增加.但在亚表层(10～20 cm),由于根系的释氧作用,存在着以Fe3+占优势的氧化层.在10～20 cm这一氧化层,指示细颗粒磁性矿物的参数(χfd、χARM)明显减小,而反映磁性矿物类型的参数(BCR、SIRM/χ)显著增大,指示了亚铁磁性矿物颗粒变粗,不完整反铁磁性矿物明显富集,这一现象反映了氧化层不完整反铁磁性矿物的相对富集.【总页数】5页(P495-499)【作者】韩晓非;张卫国;陈满荣;俞立中【作者单位】华东师范大学地理系,上海,200062;华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062;扬州大学地理系,江苏杨州,225009;华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P736.4【相关文献】1.光照对长江口潮滩沉积物-水界面可溶性硅和无机氮通量的影响 [J], 徐彬;刘敏;侯立军;陆敏;闫慧敏;许世远2.长江口潮滩沉积物氧化铁与磁性特征的关系 [J], 张卫国;俞立中;陆敏3.长江口现代潮滩表层沉积物磁性特征和自生铁硫化物的分布 [J], 高晓琴;王张华;李琳;吴绪旭4.沉积物再悬浮对长江口潮滩上覆水体脱氮过程的影响 [J], 张红丽; 尹国宇; 郑艳玲; 高娟; 高灯州; 常永凯; 刘程5.长江口滨岸潮滩沉积物中磷的环境地球化学特征 [J], 高效江;陈振楼;许世远;刘绿叶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口滨岸重金属含量_形态及其分布特征_李亭亭
1190
上海等沿岸城市排污量发生着剧烈的变化，同时围绕 长江的一些重大水利工程的建设如南水北调工程和 三峡工程等，势必会影响长江口的水沙径流量等水物 理化学环境，进而对长江口重金属的含量分布等造成 影响[8]。近年来，国内外许多学者已开展了长江口及近 海沉积物重金属污染状况研究[9-11]，但迄今为止，多数 关注的是 2009 年前的长江口南支及近海区域，而在 三峡工程完工之后，长江口南支、北支重金属污染分 布特征的系统研究还相对较少。
Contents, Forms and Distributions of Heavy Metals in Surface Water and Sediments from Yangtze Estuary
LI Ting-ting1, WANG Jing-gang1*, WANG Ying2*, LI Li-fang1, YIN Shi-lei1 （1.College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2.The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China） Abstract：Contents, forms and distributions of heavy metals（Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn）and metalloid As in surface water and sedi－ ments from the nearshore zones of the Yangtze Estuary were studied. Concentrations of all heavy metals and metalloid As in the surface wa－ ter were lower than the Class I levels of GB 3838—2002 Surface Water Environment Quality Standards, whereas the mean concentrations of all metals in the sediments were higher in 2012 than in 2007. The concentrations of most metals in the sediments were higher from the south－ ern than from the northern branch, due to more inputs of sewage and pollutants. The median concentrations of As, Cr and Ni in the sedi－ ments were higher than the threshold effect levels（TEL）, implying potential ecological risks. Fractionations showed that As, Cr and Ni in the sediments were mainly present in the residual fraction. High Cd in the exchangeable and carbonate bound fractions indicated a higher eco－ logical risk. There were obviously positive correlations between all metals with an exception of Hg and As. All metals had positive correla－ tions with active iron and aluminum oxides and Mn except Zn, and with TOC except Hg. Keywords：Yangtze estuary; sediment; heavy metals; fractions; ecological risk
长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征
基金 项 目： 国家 自然 科 学 基 金 重 点项 目 （０ ３ ８ ３ 。 ４ ８ ０ ５ ）
国内对于大型河 口及其邻近海区底质沉积物的
作者 简介 ：李亚南 （９ ６ ，男 ，山东泰安人 ，硕士研究生 ，从事海洋沉积地质学研究。电子邮箱 ：ａｌｎｏ ａ ｇ ＠ １ ３ １８ 一） ｌ ｅ ｒｎ ｅ ６ ｍ
摘
要：对长江水下三角洲 ３ 个沉 积物柱状样进行粒度分析 、： ｂ 测年，并测定其 中 ｃ 、ｃ 、Ｐ 、ｚ 等重金属元素和 Ａ 等 ￣ ｐ ｒ ｕ ｂ ｎ ｌ
常量元素的含量 ，得到 了沉积物粒度 、粘土含 量、重金属含量 的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关 分析来研究沉积 物中的 ｃ 、ｃ 、Ｐ 、ｚ ｒ ｕ ｂ ｎ等重金属 、粒度 、Ａ 相互之间的关系；以 Ａ 为参照元素对这 ４种重金属进行归一化处理 ，分析其归 ｌ ｌ
的重 金 属 主 要 受 陆 源 污 染 物 的影 响 ，Ｐ 、Ｃ 和 ｖ ｂ ｒ 元 素 已造成 一 定程度 的污染 （ 先洪 ，１９） 蓝 ９６。 然 而 ，前人 对长 江 口临 近海 区重金 属 分布 特征 的研 究 多 以水体 或表 层沉 积 物为 主 ，对 于 该 区域 重 金属 在 垂 向上 的分布 规律 研究 相对 较少 。本 文在 前
ｍ ｔｌ ｌ ｅ ｔ （ｅ，Ｃ ，Ｃ ，Ｐ ｎ ｎ ，ｃｍ ｏ ｌｍ ｎｓ （． ，Ａ ｎ ｅ ａｄｇａ －ｉ ｅｅｄｒ ｅ ． ｓ ｇ ｅ ｅ ｎｓ ｉ ． ｒ ｕ ｂａｄＺ ） ｏ ｍ ｎｅ ｅ ｔ ｉ ． １ ｄＦ ） ｎ ｒｉ ｓ ｅ ｒ ｅ ｖｄ Ｕ ｉ ａｅｍ ． ｅ ｅ ａ ｎ ｚｗ ｉ ｎ
中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价的开题报告
中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
的开题报告
标题：中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
背景介绍：
中国是一个拥有丰富水资源的国家，但随着水污染问题的不断加剧，水质已经成为了制约国家经济发展和人民生活的重要问题。
沉积物是水
体中固体物质在水中停留一段时间后沉淀下来的残留物，其中往往含有
大量的重金属元素。
而重金属的过量含量对环境和人类健康都有明显的
危害，因此对沉积物中重金属的污染特征进行评价和掌握对于水环境管
理和治理至关重要。
研究目的：
本研究旨在对中国五大淡水湖（鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖和滇池）中沉积物中重金属的污染特征进行评价，探究其来源、分布规律以
及对周围水环境和生态系统的影响，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。
研究内容：
1.分析中国五大淡水湖沉积物中重金属元素的含量和分布规律；
2.探究湖泊不同区域重金属元素的空间分布特征；
3.考察大气、水体、沉积物等方面对湖泊中重金属的污染贡献；
4.评价沉积物中重金属对周围水环境和生态系统的影响；
5.提出相应的管理和治理对策。
研究方法：
本研究主要采用综合分析方法，包括现场观测、采集沉积物样品、样品前处理、样品分析、数据统计分析等。
具体方法包括：使用ICP-MS 分析技术对样品中重金属元素的含量进行测定；利用空间插值方法等分析不同区域的分布规律；分析湖泊不同区域的岩性、污染源等不同因素对沉积物中重金属的贡献。
预期结果：
通过本研究，可以掌握中国五大淡水湖中沉积物中重金属的污染特征，了解其来源和分布规律，评价对周围水环境和生态系统的影响，并提出相应的治理对策，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长江口沉积物重金属元素地球化学特征及其底质环境评价
孟 翊,刘苍字,程 江(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062)
摘要:通过对长江口区32个表层沉积样品中Cu、Cr、Zn、Pb等重金属元素及Al等常量元素的含量分布进行定量研究,揭示水动力和沉积作用是研究区元素分布的主要控制因素,进而采用聚类分析将研究区划分为4个沉积地球化学分区。此外,本次研究采用模糊数学方法,以Cu、Cr、Zn、Pb重金属元素作为评价因子对长江口区进行底质环境的多因子评价,结果发现研究区的底质环境都受到了不同程度的污染,从而为探讨研究区沉积地球化学过程和环境保护提供了科学依据。关键词:沉积地球化学;重金属元素;环境评价;长江口中图分类号:P736.4 文献标识码:A 文章编号:025621492(2003)0320037207
长江口是一个水丰沙多的中潮河口,它的年径流量和年输沙量分别达9240亿m3和4186亿t。在复杂的水动力因子,如径流、潮流、河口余环流和波浪等的相互作用下,大量流域来沙在河口区沉积,建造了庞大的水下三角洲。由于多种水动力因子的相互消长,加之生物地球化学作用的影响,使得进入该区水体中的重金属元素具有复杂的沉积地球化学特征[1—3]。因此,研究重金属元素在沉积物中的含量和分布,不仅可以揭示重金属元素在河口地区迁移富集的规律[4,5],进而探讨水动力和沉积条件的变化,而且对于水资源保护与开发利用、区域环境评价[6]及经济发展都具有重要意义。1 研究区域及方法本次研究样品主要采集于1988—1992年的长江河口锋调查[2],共计32个表层沉积样品。研究范围西起长江口南北分叉处,东至长江水下三角洲前缘,可达123°E附近(图1)。样品处理方法:用取泥器取出表层沉积物,放入聚乙烯瓶中,取50g沉积物,经风干、烘干后保存于干燥箱中,取一定量样品用HCl2HNO32HClO42HF消化,经HNO3重溶后制成5%的溶液,采用美国产JarrellAsh1000ICP光谱仪,测定重金属元素Cu、Cr、Zn、Pb和常量元素Al、Fe等元素的总量,结果表基金项目:国家自然科学基金资助项目(40206013)作者简介:孟 翊(1967—),女,助理研究员,主要从事海洋沉积与沉积地球化学研究,E2mail:ymeng@online.sh.cn收稿日期:2003201210;改回日期:2003204223. 文凤英编辑明绝大多数分析元素的相对误差小于5%。与此同时还采用COULTERLS100Q激光粒度仪做了沉积物的粒度分析。
2 结果与讨论
2.1 重金属元素含量及分布趋势河口沉积物中的重金属元素不仅蕴含许多有价值的地质和环境信息,而且能较好地显示该地区的污染情况,是开展地球化学研究和进行环境评价的基础资料[7,8]。表层沉积物中重金属元素的平面分布趋势显示,Cu、Cr、Zn、Pb等的高值区均位于30150°～31150°N、122°～122192°E的范围,即高值区主要分布在南支口外的长江水下三角洲地区(图2)。表层沉积物中重金属元素的分布,在东西纵向上表现为从口内到口外含量增加,达到一高值后又呈下降趋势,且下降幅度较大(图3a)。南北横向的变化趋势与东西纵向的有些相似,即从南向北重金属元素的含量呈先低后高、再有所降低的变化趋势(图3b)。因此,重金属元素的含量分布总体上在东
西纵向上呈两侧低、中间高,而南北横向上则显示南高北低的格局。
2.2 元素的相关性对几种重金属元素所做的相关分析表明,Cu、Cr、Zn、Pb与Al2O3具有极好的正相关性,相关系数
分别为0191、0191、0188、0167(图4)。Al2O3是大
2003年8月 海洋地质与第四纪地质 Vol.23,No.3第23卷第3期 MARINEGEOLOGY&QUATERNARYGEOLOGY
Aug.,2003图1 研究区表层样品站位Fig.1 Locationofthesurfacesamplesinthestudyarea
图2 长江口表层沉积物中Cu、Cr、Zn、Pb含量的平面分布(单位:mg/L)
Fig.2 DistributionofCu,Cr,Zn,andPbcontentsinthesurfacesedimentsoftheYangtzeRivermouth
陆风化产物,在地壳中较稳定,又是粘土矿物的主要成分,说明这些重金属元素与粘土矿物关系密切[3,9],且随粘土的增加而增加。4种重金属元素在不同类型沉积物中的含量也表明,沉积物粒度越细其含量越高(表2),如Cu在粘土中的含量是砂和粉砂中含量的216倍和115倍,粘土中Zn的含量是砂的119倍,Cr、Pb在粘土中的含量也是它们在砂中含量的116倍。
83 海洋地质与第四纪地质2003年 图3 长江口沉积物重金属元素的东西纵向(a)和南北横向(b)变化Fig.3 East2westandsouth2northchangesinthecontentsofheavymetalelementsoftheYangtzeRivermouthsediments
图4 长江口沉积物中Cu、Cr、Zn、Pb与Al2O3的关系Fig.4 RelationshipsbetweenCu,Cr,Zn,Pb,andAl2O3intheYangtzeRivermouthsediments
93 第3期 孟 翊,等:长江口沉积物重金属元素地球化学特征及其底质环境评价表1 长江口不同类型沉积物中重金属元素的平均含量Table1.AveragecontentsofCu,Cr,Zn,andPbindifferentsedimentsofthe
YangtzeRivermouth
mg/L
CuCrZnPb砂13.648.1154.7918.60
粉砂23.9971.7778.3625.39
粘土35.7975.51102.5629.56
2.3 沉积地球化学分区长江口区元素的分布格局是河口区海陆相互作用的结果,与该区水动力过程和沉积过程相关。对32个表层沉积样进行的Q型聚类分析将研究区域划分为4个沉积地球化学区(图5)。其中A区主要分布在口外,沉积物以泥质粉砂和粉砂质泥为主,平均粒径(Mz)为7.3左右,Cu、Cr、Zn、Pb在此处含量最高,分别达7214、3310、3411、10511mg/L。这里的沉积物粒度较细,一般沉积物越细,比表面积越大,越易吸附重金属元素[1,5]。该区也是长江口最大浑浊带活动区[4],频
繁的盐淡水交汇、较强的絮凝作用,使得水体中高含量的细颗粒物质特别是粘土矿物沉降下来,并吸附某些金属元素;同时,适宜的水化学条件利于多种无
机和有机胶体,如Fe2Mn水合物、絮状物的形成[5,10],这些无机和有机胶体悬浮物通过絮凝、络
合等作用,吸附了大量的金属元素。B区分布于研究区东部,位于陆架残留砂和混合沉积区。这里的沉积物粒度最粗,为中细砂和混合砂,且含有较多的生物碎屑,重金属元素含量很低,属生物源区。C区大致位于长江河口锋与羽状锋[4]之间,其
沉积物平均粒径在410左右,属现代长江三角洲向陆架的过渡带,Cu、Cr、Zn、Pb的含量介于A区与B区之间。D区位于南北支拦门沙以内,这里长江径流作用较强,陆源重矿物如闪石类、帘石类和斜长石类等的含量较高,而重金属元素的含量相对较低。长江径流携带的陆源风化产物控制着该区的沉积物组成。
2.4 底质环境评价2.4.1 现状参照长江口区4种重金属元素的背景值[11],研
究区32个底质样品中有25个样品的Pb含量高于背景值,超标率达7811%,Zn有16个样品的含量超过背景值,超标率达5010%,Cu和Cr超标率分别达3414%和1516%(表2)。
图5 长江口沉积地球化学分区Fig.5 SedimentarygeochemicalprovincesoftheYangtzeRivermoutharea
04 海洋地质与第四纪地质2003年 表2 长江口底质沉积物中重金属元素的评估Table2.AssessmentofheavymetalelementsinthebottomsedimentsoftheYangtzeRivermouth
项目PbZnCuCr
底质评价标准/(mg/L)20803080
最大浓度/(mg/L)38.112256.988.8
最小浓度/(mg/L)13.240.66.733.7
样品数32323232
超标数2516115
超标率/%78.150.034.415.6
2.4.2 污染因子权重计算方法以底质污染因子重金属元素Pb、Zn、Cu和Cr
构造A2U判断矩阵:
Pb Zn Cu Cr
p=12341/21231/31/2121/41/31/21
PbZnCuCr根据A2U判断矩阵,采用方根法求出最大特征根所对应的特征向量W,所得特征向量即为各个评价因素的重要性排序,也就是各评价因子的权重分配。经计算得:W
1=0146685,W2=0.27759,W3
=0.16027,W4=0.095295,
于是所求判断矩阵的特征向量为:
W=(0.4668,0.2766,0.1603,0.0953)以上得到的特征向量即为所求权重。权重分配是否合理,需要对判断矩阵进行一致性检验。检验使用公式:CR=CI/RI,其中CR为判断矩阵的随机一致性比率;CI为判断矩阵的一般一致性指标,
它由下式给出:CI=
1
n-1(λmax-n);RI
为判断矩
阵的平均随机一致性指标,对于1—9阶判断矩阵,
RI见表3。
表3 平均随机一致性指标RI值Table3.RIvaluesofaveragerandomcoincidenceindicator
n123456789RI0.000.000.580.901.121.241.321.411.45
当CR<0110时,即认为判断矩阵具有满意的一致性[12],说明权重的分配是合理的;否则,就要调
整判断矩阵,直到取得符合的一致性的要求为止。判断矩阵的最大特征根λmax=7119468[12],经检
验:
CI=λmax-44-1=417411-43=01010373,RI=0190CR=CIRI=010103730190=010115<0110,表明判断矩阵具有满意的一致性,因此特征向量W=
(014668,012766,0.1603,0.0953)可以作为权重向量。上述计算结果显示,用模糊数学方法分析长江口区底质污染因子重金属元素Pb、Zn、Cu和Cr,其权重分别为014668、012766、011603和010953,
可以作为评价因子用来评价研究区的底质环境。2.4.3 污染状况根据所测样品中4种重金属元素Cu、Cr、Zn、Pb