厦门西港沉积环境变化及重金属的污染累积

通过测定柱状沉积物中的重金属、有机碳和硫化物含量, 结合沉积物粒度分析及现代沉积速率, 重现了厦门西港近70a的沉积环境变化及重金属的污染历史, 探讨了沉积环境对重金属累积过程的影响.结果表明, 厦门西港污染指示元素为Cu, Zn, Pb, As, 富集程度依次为As > Cu > Zn > Pb, 元素Cr, Cd和Hg在研究海域内没有富集现象.综观70a来, 厦门西港沉积物组成变化较大, 沉积环境变化明显, 重金属含量的垂向变化特征与当时的水动力、沉积环境变化紧密相关.研究表明, 沉积物来源越稳定, 沉积物粒径越小, 分选性越好, 则沉积物中重金属含量越高; 同时, 各层位的绝大部分重金属与有机碳和硫化物呈显著正相关关系.      

秦皇岛近岸海域沉积物重金属含量及污染评价

重金属是近岸海域的主要污染物之一,了解其在沉积物中的含量和污染程度对海洋环境保护研究具有重要意义。文章分析了秦皇岛近岸海域沉积物重金属含量分布特征,并采用修正综合指数法对其污染状况进行分析评价。结果表明:重金属平均含量由高至低的顺序是CuPbAsCdHg,超出环境背景值较高的是Hg和Cu;沉积物重金属污染程度总体处于很低-低等级,石河口、人造河口等近岸海域污染程度略高于其他临近海域。     

辽东湾北部脉红螺中重金属元素分布特征

对辽东湾北部浅海区脉红螺生物中Cd、As等重金属元素的全量进行了分析,研究了脉红螺软体中Cd、As等重金属元素分布特征及其与生长环境之间关系.研究表明,脉红螺易于吸收和贮集各种重金属元素,受生长环境影响较大,底泥、海水和海水悬浮物中重金属元素含量高的海域,脉红螺软体内重金属元素含量亦较高.     

北部湾海域表层沉积物中重金属元素分布特征及潜在生态危害评价

为深入了解北部湾海域沉积物污染现状及生态风险,分析了Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg 6种重金属元素在北部湾海域表层沉积物中的含量及分布特征,并运用潜在生态危害指数法评价了这些重金属元素对研究区生态系统的潜在危害。结果表明: Cu、Pb、Zn、As、Cd元素含量不高,仅部分站位Hg元素含量高于国家Ⅰ类海洋沉积物标准值; 6种重金属元素在雷州半岛、海南岛西北部以及海南岛南部分布趋势相似,高值区均出现在东方市附近。主成分分析结果表明,重金属来源主要有3个途径,分别是工业及生活排污、农业(农药、化肥等)残留和有机物降解,前3个主成分贡献率分别为47.13%、18.44%和18.35%。单项重金属元素潜在生态风险等级评价结果显示,研究区重金属元素潜在生态风险强弱次序为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Zn,As、Pb、Cu、Zn和Cd重金属元素潜在生态风险等级为轻微,而Hg潜在生态风险等级达到了强级。多项重金属元素潜在生态危害评价综合分析结果显示,北部湾海域生态风险等级为中等,部分区域生态风险等级达到了强级,特别是昌化江入海口附近地质环境较差,相关部门应予以足够重视。     

曹妃甸近岸海域表层沉积物粒度特征及其沉积环境

为探讨河北曹妃甸人工填海对近岸海域沉积环境及水动力条件的影响,对该区沉积物粒度特征进行了研究。利用LS13320系列激光粒度分析仪对13个站位沉积物粒度进行测试,分析了其粒级组成与特征参数。结果表明,研究区分为3个岩性区:北部海域潮间带沉积物以砂质粉砂为主;中部工业区周围海域沉积物偏粗,以粉砂质砂为主;南部沿岸海域沉积物较细,以黏土质粉砂为主。沉积物平均粒径介于2.94~6.87Φ,粒级组分为黏土、粉砂和砂,质量分数平均值分别为18.16%、52.30%和29.53%。粒度频率曲线偏态Ski为0.07~0.81,峰态Kg为0.63~2.21,自北向南,由单峰逐渐过渡为主峰或弱峰,与2007年人工填海初期沉积环境相比,沉积物类型变单一、组分粗化,表明人工填海工程对曹妃甸近岸海域沉积环境是有影响的。     

渤海湾西部海域表层沉积物重金属含量分布与评价

通过分析测定渤海湾100个站位表层沉积物中重金属元素的含量,探讨其分布特征及富集状况,并通过地累积指数法和潜在生态危害指数法对渤海湾西部岐口凹陷海域底质环境进行了评价。结果表明:渤海湾西部海域表层沉积物中As、Hg、Cu、Pb、Cd的平均含量分别为12.9×10~(-6)、0.031×10~(-6)、29.5×10~(-6)、27.4×10~(-6)、0.159×10~(-6)。结合5种元素的地球化学图及地累积指数法分析表明,研究区表层沉积物整体上未受到As、Hg、Cu、Pb、Cd的污染,而在高值区Pb和Cu达到轻度污染的水平;潜在生态危害指数法的评价结果指明,重金属元素的潜在危害程度顺序是HgCdAsPbCu,研究区重金属的潜在生态危害轻微,只有在高值区,Hg和Cd才达到中等程度的生态危害。     

人类活动影响下福建三都澳近百年来重金属沉积记录及其对生态环境的影响

因重金属难以被生物降解,易形成毒害环境因子,沉积物中的重金属污染演变是工业化以来全球共同面临的生态环境问题。为揭示福建三都澳地区人类活动与重金属沉积的关系,对采集自三都澳海域的6根岩心柱进行了系统的粒度分析、²¹⁰Pb测年以及重金属元素测试。研究结果表明：（1）近百年来,三都澳海域沉积物重金属含量呈现显著增加趋势,顶部比底部增加1.01~2.8倍,并表现出3个明显演变阶段：1900-1950年,沉积物中的重金属含量相对稳定;1950-2000年,重金属含量开始缓慢增加;2000年以来,远岸区重金属含量急剧增加。这种变化趋势与人口、经济发展密切相关。（2）三都澳近岸区沉积物重金属含量总体大于远岸区,自2000年以来,近岸区和远岸区沉积物重金属含量的演变趋势呈现差异性,表现为近岸区重金属含量有所降低,远岸区重金属含量急剧升高,这种时空差异与沉积物粒度变化及地区产业分布有密切关系。（3）重金属对三都澳海洋生态环境影响较大,在湾内渔业养殖强度越来越高的背景之下,应对近期以来湾内重金属含量的快速升高给予足够重视,提高保护和修复治理力度,避免海洋生态破坏。     

大亚湾马尾藻细胞中Cu、Pb、As的生物地球化学特征与环境意义

为了全面理解大亚湾海域环境典型重金属污染水平以及潜在的生态危害, 以海水-沉积物-马尾藻为系统研究对象, 分析重金属污染元素Cu、Pb、As在大亚湾表层沉积物、海水、马尾藻以及细胞超微结构中的地球化学和生物地球化学特征, 结果表明, 沉积物和海水中Cu、Pb、As的平均含量均未超过国家一类质量标准, 部分站位因外源输入含量较高.生物富集系数表明, 马尾藻对重金属吸收大小顺序为As＞Pb＞Cu, 且表现出对砷较强的富集吸收能力.透射电子显微镜下, 大亚湾重金属元素生物地球化学效应主要表现为马尾藻细胞超微结构异常和变形, 并出现大量黑色电子致高密度体.能谱分析表明, Cu、Pb、As等重金属元素以电子致高密度体的形式淀积在马尾藻细胞的内部组织结构中, 对细胞超微结构有损伤诱变作用, 为大亚湾生态环境提供早期预警信号.      

天津海域底质重金属污染及其潜在生态风险评价

根据2015年采集的天津海域48个底质样品的粒度分析、重金属分析结果,综合研究了天津海域表层沉积物类型分布特征和重金属元素的分布特征,使用Hakanson多元潜在生态风险指数法对天津海域的底质环境进行了评价。结果表明:1)位于永定新河河口的B46站位的潜在生态风险程度达到中度,其他各站位均为低度。Cd元素的污染程度最大,Zn元素的污染程度最小。几种重金属的危害系数顺序为:CdHgAsPbCuCrZn。2)南部海区的重金属元素含量水平普遍高于北部海区。重金属元素富集区分别位于独流减河北部至临港产业区的围海造陆地区和永定新河口至东疆港外侧的地区,这两个地区水动力较缓,沉积物粒度较细。对各采样点进行对比得出,重金属污染程度顺序为:河口内湾外湾。     

珠江口伶仃洋海底表层沉积物重金属污染及潜在生态危害评价

对珠江口伶仃洋海底表层沉积物中重金属的分布规律进行了研究，并利用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行了评价。研究结果表明，珠江口伶仃洋西岸附近的海底表层沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量，重金属Zn、Cu、Cr、Cd、As和Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小。生态危害评价结果显示，研究区内除4个站位为生态危害中等外，其余47个站位为生态危害轻微，海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd〉Hg〉Cu〉As〉Pb〉Cr〉Zn．     

Pyrite geochemistry in the Toarcian Posidonia Shale of south‐west Germany: Evidence for contrasting trace‐element patterns of diagenetic and syngenetic pyrites

Authigenic pyrite grains from a section of the Lower Toarcian Posidonia Shale were analysed for their trace‐element contents and sulphur‐isotope compositions. The resulting data are used to evaluate the relationship between depositional conditions and pyrite trace‐element composition. By using factor analysis, trace‐elements in pyrite may be assigned to four groups: (i) heavy metals (including Cu, Ni, Co, Pb, Bi and Tl); (ii) oxyanionic elements (As, Mo and Sb); (iii) elements partitioned in sub‐microscopic sphalerite inclusions (Zn and Cd); and (iv) elements related to organic or silicate impurities (Ga and V). Results indicate that trace‐element contents in pyrite depend on the site and mechanism of pyrite formation, with characteristic features being observed for diagenetic and syngenetic pyrites. Diagenetic pyrite formed within anoxic sediments generally has a high heavy metals content, and the degree of pyritization of these elements increases with increasing oxygen deficiency, similar to the degree of pyritization of reactive Fe. The highest gradient in the increase of the degree of trace element pyritization with bottom‐water oxygenation was found for the elements Ni < Cu < Mo = As < Tl. In contrast, syngenetic pyrite formed within a euxinic water column typically is enriched in As, Mo and Sb, but is low in heavy metals, and the geochemical variation reflects changes in sea water composition.     

沉积物微量金属元素在重建水体环境变化中的意义

沉积物所记录的微量金属含量与形态的变化是指示人类活动影响下水体环境变化的有效指标,主要用于指示沉积物重金属污染、水体初级生产力变化和氧化还原条件等方面的水体环境状况。总体而言,沉积物中微量金属含量在近一个世纪以来显著上升,反映了采矿、冶金、污水排放、化肥使用、煤炭和石油燃烧等各种人类活动造成水体和沉积物重金属污染的记录作为浮游植物微量营养元素,Cu、Zn、Ni、Ba、Cd等在沉积物中的记录可以指示水体初级生产力水平。U、Mo、V、Cu、Cd、Mn等氧化还原敏感元素在沉积物中的富集或贫化,及其比值(如Re/Mo、Cd/U、Th/U和V/Sc)的变化,是指示水体和沉积物氧化还原环境的有效指标。但需要指出的是,在受人类活动影响的水体中,这些生产力和氧化还原指标很少能指示水体生产力或氧化还原状况,可能主要与人类活动同时造成这些金属元素大量污染输入而掩盖了其自生来源和内在变化的沉积记录有关。所以,对沉积物中微量金属元素来源的判别(陆源碎屑输入、人为输入和水体自生来源)是重建水体环境变化的重要前提。本文总结了多种化学和统计学方法(包括同位素示踪法、化学提取法、富集因子法和主成分分析法等)在沉积物金属来源判别中的应用另外,成岩作用等多种因素会干扰沉积物金属记录对环境变化的指示作用,所以构建多元素指标来综合判断沉积物记录所反映的环境信息是今后的研究所必须关注的     

Spatial variations in grain size distribution and selected metal contents in the Xiamen Bay,China

The present work attempts to describe the spatial distribution of heavy metals in the surficial sediments of the Xiamen Bay influencing by the characters of the sediments. In this paper, the distribution of trace metals, as well as the main properties (i.e. grain size, TOC, AVS) based on surface sediments collected at 40 stations across the Xiamen Bay was done. The relation of the sediment properties to heavy metal concentrations was evaluated with Pearson’s correlation analysis. According to the grain size distribution, cluster analysis is used to classify the sampling stations into groups regarding the depositional environment. Basing on the data, the hydrodynamic feature and the contamination of surface sediment by selected metals were discussed. The results show that the distribution of various types of sediments and the variations of their concentrations of heavy metals are controlled largely by the hydrodynamic conditions. As for the surface sediments, Xiamen West Harbour shows a serious situation with Arsenic, Pb and Zn.     

兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征

通过对兰州市宛川河中段双店子河段表层沉积物元素分析,结合有机质含量和粒度测试,运用聚类分析和相关分析的方法,研究了重金属元素在河流表层沉积环境中的分布及迁移富集等地球化学行为与特征。结果表明Zn元素在研究河段有轻度污染;相关分析表明重金属元素含量与沉积物粒度之间无显著相关性,重金属元素主要是在固-液平衡体系中、通过多相化学反应形成沉淀。污染源分析表明,造纸污水的排放是造成研究区域中上游河段有机质含量较高的主要原因,大分子有机物质的存在不仅改变了此段河流沉积物粒度的变化,且有机质对重金属元素的富集有一定减缓作用。     

临洪河口现代沉积环境及重金属元素的分布特征

对江苏北部临洪河口不同区域的表层与柱状沉积物进行了粒度分析、石英颗粒表面微细结构和沉积物的测年分析以及沉积物中的重金属含量分析．将河口划分为不同的沉积环境区．探讨了不同沉积环境中沉积物的粒度分布、石英颗粒表面微细结构、沉积速率以及重金属元素分布差异的原因。结果显示,临洪河口可以划分为低潮滩上的波浪与潮流强烈混合作用区、高潮滩上的弱潮流作用区、口门附近的潮流与河流强烈混合作用区和河道内河流与潮流弱混合作用区。重金属的含量在柱样的30～40cm深度呈现向表层递增的趋势,Hg的污染比较严重．其他元素基本无污染,整个河口区域的生态危害性严重;沉积物粒度分布不是该区域重金属分布的主要影响因素,城市污水排放量增加、氧化还原层位、沉降方式和不同沉积区的水动力环境是影响本区域重金属元素分布和累积的主要原因。     

A geochemical and statistical approach for assessing heavy metal pollution in sediments from the southern Caspian coast

The nearshore marine environment of the Caspian sea is a major repository for toxic metals originating from various sources. Since the persistent toxic metals pose serious health risks this research concentrated on investigating the concentrations and spatial distribution of metals in the nearshore sediments along the Iranian coast of the Caspian sea. Fourteen sampling sites were selected along the coast and approximately 400 g of surficial sediments were obtained. Samples were sieved and three grain size fractions from each sample plus fourteen bulk samples were selected for the analysis of metals. Laboratory analysis of the samples utilized the Cold Acetic protocol, followed by Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. The statistical techniques were used to analyze all obtained data. Linear regression analysis demonstrated that grain size of the sediments was not a major factor controlling the concentrations and spatial distributions of heavy metals. Box and Whisker plots emphasized that metal concentrations were not homogeneously distributed. Discriminant analysis was also proved to be useful in identifying geographic areas where heavy metal concentrations occur along the coast.     

Distribution Characteristics and Influencing Factors of Heavy Metals in Pearl River Delta Quaternary Boreholes

This paper analyzed contents and geochemical fractions of four heavy metals in four Quaternary boreholes from different sedimentary areas in Pearl River Delta. The results revealed that the geochemical features of heavy metals were controlled by geological provenance and sedimentary environment. The contribution rates of geological sources showed differentiation in four sedimentary environments. In delta plain sedimentary environment, geological sources were the most predominant. In the sea land interaction sedimentary environment, the control of the geological source factor was weakened. The effect of land-sea interaction became more important. Due to different chemical properties of heavy metals, they showed distinct sensitivities to sedimentary environment. Cadmium (Cd) was enriched significantly in the study areas. Mobile fraction of Cd possessed the highest proportion. Potential ecological risk of Cadmium was the highest among heavy metals. Asenic, mercury and lead were enriched weakly. Arsenic and Mercury were dominated by residual fraction. Lead was mainly composed of residual and Fe-Mn oxidation fraction. Their potential ecological risks were relatively lower. In different sedimentary environment, physicochemical parameters had various effects on Cadmium geochemical fraction such as pH. The mobile fraction of Cd was mainly correlated with pH and leaching coefficient.     

深港西部通道填海区地下水铜、钒、铊、镉、钨迁移的实验研究

填海工程使滨海地区的地下水物理化学条件改变,导致该区域地下水中重金属浓度升高。本文以深港西部通道填海区为例,采用实验室模拟填海条件的办法,初步探讨了影响填海区地下水重金属迁移的关键因素。模拟实验结果表明,填海区地下水中钨元素含量升高与地下水淡化、淤泥氧化过程以及填料风化有关;铜元素含量升高则与淤泥氧化过程以及填料风化有关;钒元素含量升高与地下水淡化和淤泥氧化过程有关,而其他元素含量升高则主要与填料风化释放有关。     

内蒙古西部额济纳旗雅干地区二叠系埋汗哈达组的岩石学特征和沉积环境

通过对额济纳旗雅干地区二叠系埋汗哈达组进行剖面实测、室内薄片鉴定、化石鉴定、X-衍射、微量元素、粘土矿物、重矿物等的分析,研究了埋汗哈达组主要岩性的岩石学特征。在此基础上,根据岩性特征、古生物化石、微量元素含量及其比值、饱和烃气相色谱地球化学参数等研究了埋汗哈达组的沉积环境,综合分析认为雅干地区二叠系埋汗哈达组形成于半咸水的滨海—浅海的还原环境。