渤海中部表层沉积物中重金属赋存相态及来源

近年来由于环渤海经济圈的快速发展,渤海接受了来自周边河流、沿岸排污及海上油气开采所产生的大量的重金属等污染物质,使得渤海的生态环境系统面临前所未有的压力。本文采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）对采自渤海中部的25个表层沉积物样品中的Cu、Co、Ni、Zn、Pb、Cr、Cd等重金属元素的含量和赋存相态进行了分析,探讨了重金属分布规律、污染状况及来源。研究结果表明,Cu、Co、Ni、Zn、Cr在渤海湾的近岸区域和渤海中部泥质区有较高的含量,而Pb和Cd则在整个研究区的含量都较高;表层沉积物中Cu、Co、Ni、Zn、Cr主要以残渣态形式存在,而Pb和Cd则具有较高的非残渣态含量;生态风险评价结果表明该区表层沉积物未受到Co、Ni、Cr的污染,Cu、Zn、Pb和Cd则为未污染-中等程度污染。重金属元素Co、Ni、Cr以自然来源为主,在沉积物中的分布主要受沉积物物质组成的影响,而Cu、Zn、Pb,尤其是Cd,则受到了人类活动的显著影响。黄河沉积物是研究区表层沉积物中重金属的主要来源,影响范围涵盖了本区大部分区域,但在研究区的北端受到滦河来源物质的影响,渤海湾和研究区中部则受到海河物质和大气沉降来源重金属的一定影响。     

渤海沉积物重金属环境质量评价及其影响因素

基于渤海404个站位的沉积物重金属元素含量与分布特征，通过潜在生态风险、地累积指数等指标定量评价了沉积物中重金属的环境质量，利用富集因子和主成分分析法，对影响渤海表层沉积物中重金属元素分布特征的影响因素进行了分析。研究结果显示，渤海湾重金属元素平均含量最高，渤海海峡最低；渤海Cd具有强潜在生态风险，Hg具有中等?强潜在生态风险，总潜在生态风险程度为中等；Cr和Ni的少量站位超过毒性阈值上限，其余重金属污染物含量均低于毒性阈值下限，表明渤海发生沉积物重金属的毒性污染的概率很低。沉积物中粒度效应控制的重金属元素含量对渤海表层沉积物中的重金属元素的分布具有主要影响，人类活动所造成的污染主要是Cd，主要分布于辽东湾的锦州湾和复州湾，其次通过河流进入海洋的Hg对黄河三角洲及莱州湾有重要影响，亟需引起注意。     

渤海中部和黄海北部表层沉积物重金属含量及生态风险评价

于2015年9月,在渤海中部和黄海北部海域调查并采集表层沉积物样品,对样品的粒度、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr)含量及有机碳含量进行了测定,探讨表层沉积物重金属含量、生态风险及其空间分布特征,分析影响生态风险空间分布的因素。结果表明:受河流输入及海洋沉积环境的影响,沉积物重金属含量较高的区域为河口区、渤海湾口以及北黄海中西部,调查区表层沉积物重金属Cu、Pb、Zn和Cr单因子潜在生态风险程度为低污染水平,Cd达到中等污染水平;表层沉积物重金属综合潜在生态风险均为中等水平。     

胶州湾的重金属污染研究

根据胶州湾海水和表层沉积物样品中重金属含量的分析，探讨了胶州湾的污染现状和发展趋势。将海水和表层沉积物中的重金属含量与该区周边岩石的重金属含量及国家环境标准对比研究表明，胶州湾海水中Cu和Cd含量符合国家一类海水标准，Pb的污染最为严重。胶州湾东部表层沉积物中的Cd、Hg、Pb的含量均超过一类沉积物的国家标准。其主要污染区位于大港至李村河口一带，污染源主要来自陆源污染物，并由河流排出入海所致。胶州湾中部的重金属含量低于国家标准，说明环境状况良好。     

渤海表层沉积物中铜的分布及其影响因素

根据近几十年来发表的关于渤海沉积物中Cu元素含量与分布的相关研究结果,编制了渤海表层沉积物中Cu含量分布图,系统分析了渤海表层沉积物中Cu含量在1980S年代和2000年以后的含量分布特征及影响其分布的相关因素,分析结果表明:近几十年来渤海表层沉积物中Cu含量有增加趋势,其分布受河流的输入影响明显,其次还受控于表层沉积物组成特征和区域背景值。     

天津近岸海域沉积物重金属及砷分布与生态风险分析

2011 年对天津近岸海域表层沉积物中重金属及砷含量进行了调查, 采用Muller 地累积指数法和Hakanson 潜在生态风险指数法(RI), 对该区表层沉积物中重金属及砷的生态风险进行了评价。结果表明: 天津近岸表层沉积物中重金属及As 含量总体处于较低水平, 33.3%的站位Cu 含量超过第一类海洋沉积物质量标准; 单因子指数法和地累积指数法计算污染程度排序一致, 均为Cd>Pb>Cu>Zn>Cr>Hg>As; 潜在生态风险评价显示重金属对天津近岸海域生态风险构成的风险程度排序为Cd>Hg>Pb>Cu>As>Cr >Zn, 天津近岸海域沉积物重金属的潜在生态风险属于低度生态风险。     

渤海南部沉积物中的铜和锌

渤海南部调查的区域包括渤海湾南部沿岸和莱州湾。调查区沉积物的物质主要来源是黄河。这个区域,特别是黄河河口,历史资料很少。近来,黄薇文作了黄河口的一些重金属在表层沉积物中的含量及其在各地球化学相中的含量,但未测定重金属在该区域的堆积通量。本文主要讨论渤海南部沉积物中铜和锌的分布及它们在二个站的堆积通量。     

渤海中部现代黄河沉积物影响范围的稀土元素证据

黄河每年输入大量的沉积物进入渤海,入海沉积物的扩散和影响范围对该区的现代沉积作用、海洋生态环境、海洋工程环境都有着重要的影响。为此本研究使用ICP-MS分析方法对渤海中部典型断面的40个表层沉积物样品进行了稀土元素的测试,阐明渤海中部表层沉积物稀土元素发育特征,结合渤海周边主要河流的稀土元素地球化学特征,探讨了黄河现代沉积物扩散和影响范围。结果表明:渤海湾北部沿岸地区沉积物与滦河沉积物稀土元素特征相似,主要受到滦河物质输入影响;研究区南部稀土元素含量特征与黄河相近,主要接收黄河沉积物沉积;中间部分沉积物应为黄河、海河与滦河沉积物混合,使其稀土元素显示出与各河流不同的特征。现代黄河沉积物影响范围主要局限于渤海南部海域。     

辽东半岛西南及渤海中部海域表层沉积物的地球化学

依据2007年调查资料,通过对辽东半岛西南及渤海中部海域212个站位表层沉积物粒度及元素地球化学分布特征的研究,分析了重金属潜在生态危害,评价了沉积物环境质量,采用R型和Q型分析探讨了元素地球化学组合。结果显示:研究区表层沉积物元素分布基本遵循"粒度控制律"和物源效应,元素含量与中国浅海及其沿岸河口沉积物地球化学含量相当;沉积物环境质量总体良好,重金属的生态危害指数较小。计算表明,区域沉积物地球化学组合有3种类型:莱州湾以东海域Al2O3、F2O3、Na2O组合,辽东湾东岸及渤海中部海域以SiO2为主的组合,大连市南部近岸海域CaO、CaCO3及重金属组合。     

辽东湾西部海域表层沉积物重金属的含量分布与污染评价

对2009年春、秋两季辽东湾西部海域共25个采样站位4种重金属含量的分布特征进行了研究,并利用潜在生态风险指数法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明:该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd平均含量范围分别为8.0~32.1、4.3~56.9、20.0~102.6、0.12~0.34 mg/kg;Cu、Pb、Zn和Cd含量平均值均高于渤海重金属背景值.在该海域表层沉积物重金属单元素平均含量的潜在生态风险指数中,Cd的风险等级已经达到"中等",Cu、Pb和Zn的潜在生态风险等级"较低";各重金属元素综合潜在生态风险等级属于"中等",近岸及河口等海域的生态风险等级相对较高.重金属地质累积指数评价结果显示,Cu和Zn属于0级污染,Pb和Cd属于"轻度"污染.因此,作者建议应控制该海域近岸养殖区密度和减少养殖污染.表层沉积物中重金属和TOC含量相关性分析表明:该海域表层沉积物中重金属Cu、Pb和Zn具有一定的同源性,TOC含量对重金属分布具有一定的影响.     

渤黄海表层沉积物粘土矿物组成及分布特征对物源的指示意义

通过对在渤、黄海海域73个站位的表层沉积物中粘土矿物种类和含量分析,研究了渤、黄海表层沉积物粘土矿物的组合类型、分布特征及其物质来源。研究结果表明,渤、黄表层粘土矿物组合为:伊利石、蒙脱石、高岭石、绿泥石,渤海表层粘土粒级沉积物中有方解石存在,黄海表层粘土粒级沉积物中有长石存在。伊利石含量最高,高岭石和绿泥石含量次之,蒙脱石含量最低。伊利石含量在渤海含量高,北黄海含量低,南黄海西高东低;蒙脱石含量在渤海高,在北黄海东高西低,在南黄海西高东低;高岭石含量在渤海低,在黄海高;绿泥石含量分布与蒙脱石相反,在渤海低,在北黄海东低西高,在南黄海西低东高。渤、黄海沉积物主要是入海河流输入的陆源物质,渤海沉积物以黄河物质为主。黄海沉积物主要来自黄海沿岸流携带来的现代黄河物质,老黄河口堆积体受侵蚀而搬运的物质,以及黄海暖流和长江冲淡水带来的长江物质。     

钦州湾沉积物中重金属的多元统计分析：空间关系、生态风险和来源识别

海湾是海洋和陆地相互作用和人类活动最强烈的区域，沉积物中重金属的含量和分布都受到人类活动的影响。为了探究钦州湾沉积物中重金属的含量水平、污染程度和可能来源，本研究分析了钦州湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的含量及空间分布，采用地质累计指数（Igeo）和潜在生态风险指数（PERI）定量分析了重金属的污染程度和生态风险，并利用自组织映射(SOM)和正定矩阵因子分解法(PMF)模型评估了重金属的可能来源。结果表明：钦州湾表层沉积物重金属中Zn的平均含量最高，Hg平均含量最低；除个别站位的Pb含量符合海洋沉积物质量第二类标准外，其他重金属含量均符合海洋沉积物质量第一类标准；Igeo结果表明钦州湾表层沉积物主要的污染元素为Pb、Hg和Cu；PERI结果表明Hg是钦州湾表层沉积物主要的生态风险元素。SOM和PMF模型结果表明钦州湾表层沉积物重金属主要受自然来源、农业活动、工业生产活动的共同影响，各来源的相对贡献率分别为39.65%、29.15%和31.20%。     

茅尾海重金属分布特征及污染评价

分析了茅尾海海水、表层沉积物和生物体中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的含量及分布特征,并运用单因子指数法、地积累指数法评价了该区重金属污染程度。结果表明:海水中Pb、Cd、Hg的含量大都符合海水水质第一类标准,Cu符合第二类标准,Zn超第二类标准,但含量均低于渔业水质标准;表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量第一类标准,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的地积累指数(1geo)均较小,Cd污染程度略大,污染多在红树林潮滩,沉积物质量属轻度污染,与国内外海湾相比处于较低污染水平;不同生物对重金属吸附作用存在较大差异,潮间带生物除对Pb外的其他重金属富集效果显著。     

东营近岸海域重金属元素分布特征与环境质量评价

根据在东营近岸海域采集的表层沉积物测试结果,系统研究了该区沉积物类型和重金属元素分布特征,并对其环境质量进行了评价。结果表明:东营近岸海域沉积物类型主要有5种,以砂质粉砂和粉砂为主。表层沉积物中重金属Hg、Cd、Pb、Cu、Zn、Cr和As元素的平均含量分别为0.019、0.12、21.53、22.4、73.02、67.02和12.77μg/g。沉积物底质环境综合污染指数为0.27～0.73,平均为0.43,表明东营近岸海域底质环境大部分为清洁和尚清洁状态。研究区内表层沉积物重金属元素生态危害程度较低,污染程度顺序为AsHgCdCuPbCrZn。     

曹妃甸近岸海域表层沉积物中重金属含量及潜在生态风险评价

文章对2014年9月曹妃甸近岸海域表层沉积物中重金属含量及其分布进行了分析,并利用Hankanson法对其潜在生态风险进行了评价。结果显示,曹妃甸近岸海域各调查站位沉积物中重金属含量均低于一类沉积物标准限值,Cd和Pb的平均含量均超过了渤海湾重金属背景值,沉积物中重金属含量随离岸距离的增加而呈降低趋势。重金属综合潜在生态风险指数RI为94.11,风险等级为中等,其中重金属潜在生态风险指数由大到小依次为Cd、Hg、Pb、Cu、Zn,除Cd以外其余重金属元素生态风险等级均为较低。重金属潜在生态风险随离岸距离的增加呈递减趋势,分析原因可能源于陆源污染。沉积物中重金属相关性分析表明:曹妃甸近岸海域沉积物中重金属元素Cd和Hg、Pb和Zn呈显著相关性,说明Cd、Hg、Pb、Zn可能具有相似来源。     

应用平衡分配模型评价渤海湾和莱州湾沉积物重金属潜在生物毒性

为探讨渤海沉积物中重金属的生物毒性,采集了渤海湾和莱州湾共72个站点的表层沉积物,测定了酸可挥发性硫化物(AVS)、同步萃取金属(SEM)、有机碳(TOC)等参数,应用平衡分配模型(EqP Model)评价了沉积物中重金属的潜在生物毒性。研究显示,有8个站点超过了EqP Model的毒性阈值,显示潜在生物毒性,而61%的站点应无生物毒性。本研究同时测定了沉积物的总含量,应用几种常用的沉积物质量基准进行了评价虽然有部分站点的Cu、Ni、Cr超过了基准值,但与渤海的背景值比较,这些基准值可能并不适用于评价渤海沉积物。研究显示,EqP Model可以更有效的评价沉积物中重金属的活性和生物毒性,尤其针对我国近岸海域的沉积物,TOC和AVS含量偏低而重金属生物毒性偏高的情况可能普遍存在,更应积极考虑应用EqP Model进行重金属生物毒性的评价。     

现代黄河三角洲附近海域表层沉积物地球化学分区

对取自现代黄河三角洲附近海域的表层沉积物样品进行粒度分析和地球化学元素分析。研究表明,沉积物类型主要为砂质粉砂和粉砂,表层沉积物粒度由近岸向渤海东部大致为由粗变细再变粗的趋势,研究区大部分化学元素的含量和分布受沉积物粒度控制作用明显,即"元素的粒度控制律"。运用Q型聚类法对研究区表层沉积物常微量元素进行分析,并将其划分为3个地球化学分区,Ⅰ区主要集中在渤海中部海区,该区化学元素含量高。Ⅱ区主要集中在莱州湾,常微量元素含量比Ⅰ区稍低。Ⅲ区化学元素含量最低,根据地理位置不同又可分为3个亚区。3个分区反映了不同物源和水动力环境对研究区沉积物分布的影响。     

北戴河近岸海域表层沉积物重金属分布特征及污染评价

分析了北戴河近岸海域表层沉积物重金属含量和空间分布特征,利用修正综合指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度进行了评价。结果表明,该区表层沉积物重金属平均含量较低,高值区主要分布在西南角和东北角河口,低值区主要分布在中部;区内重金属污染程度总体上处于较低至中等等级,污染相对明显的为人造河口、石河口和秦皇岛城区近岸海域。相对而言,Hg是主要的致污元素。     

广西防城珍珠港珍珠养殖区表层沉积物重金属污染评价

分析了防城珍珠港养殖区表层沉积物中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As)含量的分布特征,并采用海洋沉积物质量国家标准和地积累指数法评价了该养殖区沉积物中重金属污染。结果表明:该养殖区表层沉积物重金属含量均达到一类海洋沉积物质量标准;重金属污染程度基本上属无污染。     

Hg对锦州湾表层沉积物异养细菌代谢酶活性的影响研究

为了解重金属Hg对锦州湾海域表层沉积物中异养细菌的主要代谢酶的影响,采用Hakanson潜在生态危害指数法对锦州湾表层沉积物中重金属Hg开展潜在生态风险评价,利用平板扩散法测定了9个站位沉积物中异养细菌四种水解酶活性。结果显示:锦州湾海域表层沉积物中重金属污染严重,Hg的含量和潜在生态危害河口最为严重,向外逐步递减,表明本海域表层沉积物中的Hg主要由陆源输入;表层沉积物中异养细菌水解酶活性与抗性异养菌比例均表现为西南部河口区高于东北部外海海域,与重金属Hg的含量分布及Hakanson潜在生态危害指数基本相似,这表明长期高浓度的重金属污染,改变了锦州湾海域表层沉积物中的异养菌的生理代谢过程,在生理或遗传物质上对重金属产生了一定的抗性;磷酸酶、蛋白酶、脂肪酶与沉积物中Hg的含量具有显著正相关性,说明其对重金属Hg较为敏感,在一定程度上可作为反映锦州湾海域沉积物中重金属Hg污染状况的生物学指标。