三门湾表层沉积物黏土矿物特征及来源分析

利用XRD方法分析了三门湾表层沉积物中的黏土矿物组成和含量,结合沉积物粒径趋势分析及长江和三门湾流域中小河流的黏土矿物组合特征,开展了三门湾沉积物的来源分析。结果表明,三门湾表层沉积物中黏土矿物以伊利石为主,其次为高岭石和绿泥石,蒙脱石含量最低。其中,伊利石高值区位于海湾中部,高岭石和绿泥石高值区分布在港汊附近,蒙脱石则在近岸呈斑块状分布。三门湾现代表层沉积物主要来源于长江入海物质,海湾周边短源山溪性河流带来的物质仅影响了河口近岸区。     

三门湾表层沉积物矿物分布特征及物源分析

由于沉积环境和物质来源的差异,不同海域矿物组成及分布各异。为查明三门湾海域表层沉积物碎屑矿物和黏土矿物的含量、分布特征,在三门湾海域采集了25个海域表层沉积物、5个河流沉积物和2个潮滩沉积物样品,对沉积物样品进行63～125 μm粒级颗粒的碎屑矿物鉴定分析和<2 μm粒级颗粒的黏土矿物含量分析。结果显示,海域表层沉积物中共鉴定出27种重矿物、11种轻矿物。金属矿物、绿帘石、岩屑、普通角闪石、片状矿物含量占据重矿物的93.0%。轻矿物中81.1%为岩屑、斜长石、石英和片状矿物。三门湾黏土矿物以伊利石为主（平均61.1%）,绿泥石和高岭石次之（19.3%和15.8%）,含少量蒙脱石（3.8%）。根据Q型聚类,可将三门湾沉积物分为河口矿物区（Ⅰ区）、潮流通道矿物区（Ⅱ区）和浅水水下平原矿物区（Ⅲ区）。Ⅰ区以绿帘石、金属矿物和斜长石含量高为特征,受到河流输入直接影响,碎屑矿物与河流沉积物类似;Ⅱ区以金属矿物含量极高、片状矿物含量低为特征（80.6%）,指示湾内潮汐通道的强水动力状况;Ⅲ区以金属矿物和片状矿物含量高为主要特征,显示出陆架碎屑矿物的重要影响。矿物物源分析结果表明,研究区内细颗粒沉积物以长江来源为主,沿岸河流输入影响较小,未改变以伊利石为主的黏土矿物组合格局;而粗颗粒沉积物主要受到湾外内陆架和沿岸河流输入沉积物的共同影响,沿岸河流输入使得研究区内岩屑和绿帘石含量高,在靠近基岩海岸的区域,还可能受到部分基岩风化输入的影响。     

浙江三门湾表层沉积物重金属含量分布、赋存形态及生态风险评价

以三门湾表层沉积物为研究对象,对5种重金属(Zn、Cr、Cd、Cu、Pb)的含量分布、赋存形态进行分析,并运用潜在生态危害指数法、Risk Assessment Code(RAC)法、次生相与原生相比值法对重金属生态风险进行了评价。结果表明:三门湾表层沉积物重金属的含量分布整体表现为湾内高于湾外海域,人类活动是主要影响因素。运用BCR法对沉积物中重金属进行分级提取,结果显示 Zn、Cd、Cr、Cu均以残渣态为主要赋存形态(Zn:79.20%~84.25%、Cr:93.24%~96.16%、Cd:34.71%~57.58%、Cu:66.06%~79.51%),而Pb以可还原态为主(56.58%~76.44%)。评价结果中,潜在生态危害指数法和次生相与原生相比值法均显示湾内的重金属污染比湾外严重,而RAC法指出Pb污染为湾外高于湾内海域;潜在生态危害指数法和RAC均指出Cd是主要污染元素;在次生相与原生相比值法中Pb则是主要危害元素,Cd次之。     

三门湾蛇蟠海域环境质量现状评价

根据 1 997年 8月三门湾蛇蟠海域现场调查结果 ,采用环境质量指数法 ,对该海域的环境质量现状进行了初步的分析与评价。结果表明 ,该海域除营养盐及锌含量超标外 ,其它环境要素基本符合一类海水水质标准及底质标准。水体中营养盐含量普遍偏高 ,无机氮含量 98%超一类海水水质标准 ;活性磷酸盐 66%超一类海水水质标准。沿岸锌矿的开采在一定程度上影响了该海域重金属中的锌含量     

三门湾海域环境质量现状评价与分析

根据2009年2月对三门湾海域的环境质量调查结果,结合海洋环境功能区划对该海域环境质量现状进行了评价与分析;并综合分析了水质中富营养化程度,沉积物中重金属的富集程度及潜在生态危害效应。结果表明:该海域水质除无机氮和Hg外其他环境因子基本符合功能区相应的海水水质标准,水质状况尚好。61.5%站位的富营养化指数大于1,表明该海区富营养化程度较高;该海域沉积物除少数站位的Cu、Cr外,其他环境因子的含量均达标,底质环境状况良好。各站位潜在生态危害系数均远小于150,说明三门湾海域沉积物中重金属的潜在生态危害属于轻微危害范围。     

同安湾表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

对厦门同安湾表层沉积物7种重金属（Hg、Cd、Pb、As、Cu、Zn和Cr）、有机碳和硫化物含量进行了相关性分析和因子分析,并应用沉积物质量评价标准及潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态风险进行了评价.结果表明：Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As含量范围和均值分别为6.49～46.20,16.95;6.68～46.90,23.93;45.4～162.0,87.4;0.028 9～0.402 0,0.147 6;8.50～33.20,15.95;0.013～0.117,0.047和1.5～6.8,4.8mg/kg.除As之外,各重金属含量之间有显著的相关性（相关系数为0.666～0.970）,且与有机碳含量的相关系数较高（相关系数为0.674～0.980）.重金属元素及有机碳与硫化物含量的相关系数较低.潜在生态风险评价显示：该海区沉积物中重金属生物毒性效应频繁发生的几率相对较小,生态危害程度也较低,尚属轻微生态危害.7种重金属潜在生物毒性风险大小依次为：Hg〉Cd〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr.     

三门湾海域4、7月营养盐分布及其稀释效应

利用2005年4、7月三门湾海域26个站位的两次水化学要素调查资料,描述了表层盐度和营养盐平面分布特征,对营养盐和盐度进行相关分析,并探讨了24 h连续站的营养盐变化规律,结果表明:(1)表层硝酸盐、硅酸盐浓度基本呈东低西高分布,磷酸盐的分布规律不明显。(2)7月硝酸盐、磷酸盐平均浓度比4月低,而硅酸盐、亚硝酸盐平均浓度比4月高,氨平均浓度在4、7月无显著变化。(3)4、7月表、底层的硝酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐浓度均为湾内高湾口低,且与盐度呈显著的负相关,表明在调查时间内受强潮汐作用的三门湾海域呈现出硝酸盐、硅酸盐的保守稀释效应,磷酸盐稀释效应则表现不明显。(4)7月25-26日连续站(29°06′33″N、121°39′03″E,三门湾中部猫头山嘴附近,水深为27-34 m)24 h盐度变化与潮汐变化几乎一致,硝酸盐、硅酸盐浓度与盐度变化呈显著负相关。硝酸盐、硅酸盐的浓度变化可以指示海水与淡水的稀释与混合效应。     

广西钦州湾沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

对钦州湾沉积物进行采集,测定了沉积物中的Zn、Pb、Cu、Hg、Cd、As重金属的含量。用单因子指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价了沉积物中重金属综合污染效应。研究结果表明:钦州湾沉积物中Zn、Pb、Cu、As、Cd、Hg的平均含量分别为60.0×10-6、31.3×10-6、19.8×10-6、11.31×10-6、0.083×10-6、0.046×10-6。沉积物质量评价结果表明:各种重金属单因子指数污染程度依次为Cu(1.15)Pb(1.14)As(0.93)Cd(0.92)Zn(0.90)Hg(0.51),多种污染物综合效应指数为5.56,为较低的中等程度污染;各种重金属的潜在生态危害参数大小顺序为Cd(27.71)Hg(20.58)As(9.32)Cu(5.75)Pb(5.69)Zn(0.90),其潜在生态风险指数RI平均值为69.95,属于低潜在生态危害的范畴。     

莱州湾以南表层土壤重金属分布与生态风险

基于莱州湾以南地区1 600个点位表层土壤样品调查数据,分析其 8种重金属元素的分布特征、来源、生态风险及污染状况。研究结果表明：莱州湾以南表层土壤8种重金属平均质量浓度由大到小依次为Cr>Zn>Ni>Pb >Cu>As>Cd>Hg;重金属高值区主要分布于中西部、西部和西南部地区,东部、东南部和东北部地区相对较低,北部地区含量最低;土壤pH值展示出从南向北升高的趋势。单因子平均污染指数大小顺序为 Ni>As>Cr>Zn>Cu>Cd>Pb>Hg;重金属元素的单因子平均污染指数均<0.7,污染水平属于清洁。单因子潜在生态危害指数依次为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn。研究区大部分区域为低潜在生态风险程度区,中、重及严重潜在生态风险程度区则呈点状、零星分布。土壤重金属元素主要受地质背景控制;其次,人类活动,包括农业生产中化肥和农药的使用,化工、矿山等行业排放的污水以及汽车尾气、轮胎磨损等,也是重金属重要来源。必须加强对莱州湾南部重点地区重金属元素的监测和预警,制定出针对性的治理和修复措施,保证该地区不受重金属污染的威胁。     

近10年三门湾海域表层沉积物重金属含量变化及来源解析

为了解三门湾海域表层沉积物重金属的含量和分布特征,本研究对三门湾海域2019年82个站位海域表层沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As及Hg共7种重金属元素的含量进行测定,并对比10年前的数据,分析了元素含量的变化情况,追溯了其主要物质来源。结果表明,三门湾海域表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg的平均质量浓度分别是31.33、96.46、29.86、0.116、91.54、13.09、0.06 mg/kg,Cu、Cr的含量相对较高。与2009年相比,2019年三门湾海域表层沉积物Cu、Zn与Cd的含量大体上保持一致,Pb、Cr与As的含量有所上升,Hg的含量显著降低。沉积物重金属含量由近岸向外海依次降低,高值区主要集中在蛇蟠水道口、力洋港与健跳镇附近。运用主成分分析与因子分析对重金属物质来源进行解析的结果表明,重金属物质的来源与人类活动的影响密切相关。     

东山湾重矿物组合规律、物质来源及环境意义

阐明了东山湾重矿物组合规律，物质来源，自生黄铁矿的富集与形成环境。研究表明，湾内重矿物含量＜１％，来自漳江及周边水系。东山湾西部的沉积环境有利于自生黄铁矿的形成。     

长江口海域表层沉积物重金属元素的潜在生态风险评价

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:AsCrCdZnCuPb;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:CdAsCuCrPbZn。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。     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征、污染评价与来源分析

基于2016年莱州湾32个站位表层沉积样的测试和分析并结合以往调研资料,探讨了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属元素的含量、空间分布特征和相关性,并采用潜在生态风险法、地累积指数法和沉积物质量基准法对该区重金属污染状况进行了系统评价。结果表明,表层沉积物中重金属主要在黄河口以北、西南部小清河口及其东北部富集;Cr、Cd、Hg等与细颗粒沉积物相关,揭示重金属含量受沉积物粒度影响;而沉积物类型分布特征与莱州湾平均环流基本吻合,并与周围河口水动力和潮流显著相关。重金属污染评价结果表明：全部站位的重金属含量均低于PEL（可能效应水平）,综合潜在生态风险为低风险;地累积指数评价结果表明：研究区约60%区域受到了Hg的污染,较多比例站位Cd（37.5%）和As（12.5%）显示为轻度污染。统计分析发现,Cu、Pb、Zn、Cd、As和Hg之间存在较为显著的正相关关系,其中Cu、Pb和Zn主要受地壳自然风化过程控制,而Cu和Zn还受有机碳含量的影响;Cd和As推测与人类活动相关;Cr的含量主要来源于地壳自然风化过程,人类活动影响次之。研究结果表明黄河和小清河很有可能是莱州湾西部和西南部表层沉积物的主要来源,该结果与以往研究结果基本一致。     

乐清湾表层沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价

笔者于2012年8月对乐清湾表层沉积物进行了采集,并测定了其中各重金属(汞、砷、铅、镉、铜、铬和锌)元素的含量。采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染情况进行了评价,结果表明:7种重金属元素的地累积污染指数由大到小依次排列为:铜、锌、汞、镉、砷、铅、铬,乐清湾海域基本上所有站位均处于"无-中"的污染水平;同时该海域沉积物重金属污染总体潜在生态风险程度低,各重金属元素潜在生态风险程度由高到低依次排列为:镉、砷、铜、汞、铅、锌、铬,其中镉为该海域主要潜在生态风险因子。     

近15 a来三门湾海域氮、磷营养盐分布与富营养化状况的变化分析

以1997年8月中旬和2011年10月中旬对三门湾附近海域开展的海域水质现状调查为依据,分析了近15 a间该海域水体环境氮、磷营养盐的分布现状及变化特征。结果表明:近15 a来,三门湾海域的无机氮和活性磷酸盐含量均成倍增长,水体营养程度由轻度富营养化逐步上升为重度富营养化;从营养结构来看,活性磷酸盐仍为限制性富营养化因子;大量的海水养殖是导致该海域营养盐大幅提高的直接原因。因此,为控制三门湾的富营养化现象进一步加剧,建议适度控制海水养殖规模,调整海水养殖结构,加强对三门湾沿岸排污控制,以获得养殖经济效益和生态环境效益的协调、可持续发展。     

湛江湾表层沉积物微量元素特征及生态风险评价

利用ICP-MS和XRF方法,对湛江湾表层沉积物样品进行稀土元素和重金属元素丰度测试,并利用5种不同的评价方法进行重金属污染评价,对湛江湾临港产业布局提供参考。结果表明,沉积物中稀土元素总量高于大洋玄武岩,LREE和HREE存在一定程度的分异,Eu和Ce表现均为负异常特征,其来源可能主要来源于陆源物质。单因子指数评价法和地质积累指数法表明,沉积物Cu与Zn少量超标,具有中等程度污染,而Cd超标严重,达到严重污染程度。沉积物质量基准法分析表明,污染物质对水生生物的毒性发生概率在21%左右,其中以Cu,Zn和Cd为主。潜在生态风险评估结果表明,生态风险等级为CdCuZnPbCr,其中Cr具极强的潜在生态风险,并且存在增大的趋势,须采取有效措施加以改善。     

湄洲湾海域表层沉积物重金属含量的分布特征及潜在生态风险评价

根据2012年福建湄洲湾海域表层沉积物样品测定的7种重金属（Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Pb）含量数据,研究重金属在沉积物中的含量和空间分布特征,然后运用主成分分析法分析各重金属的主要来源,最后采用潜在生态危害指数法评价其污染程度和潜在生态危害.结果表明,相对第一类海洋沉积物标准,Cu、Zn、As和Pb含量均未超标,Cr超标21.2%.大部分重金属含量平面分布总体呈现东北往西南递减的趋势,体现陆源输入的影响,As、Zn及Pb在7号站位、Cu在8号站位出现高值区可能更多地联系于研究区域本身的背景特征.Cr、Co、Ni和Zn含量之间相关性显著,且Co、As和Zn含量也两两表现出显著正相关.主成分分析表明岩石的自然风化和侵蚀是Cr、Co、Ni、Cu、Zn和As元素在研究区域表层沉积物的主要来源,Pb可能更多来源于海上交通航运和海水养殖.研究区域综合潜在生态危害为中等生态危害程度.     

莱州湾表层沉积物中多氯联苯分布特征及生态风险评价

为探明莱州湾海域多氯联苯(PCBs)的分布及污染状况,本文利用2017年春夏季13个站位表层沉积物采样结果进行研究分析。结果表明,春季、夏季PCBs含量分别为1.27～4.10μg/kg和1.07～2.80μg/kg,均以低氯代为主。春季含量高于夏季,莱州湾西部浓度高于东部。本文分别用EPA法、环境质量标准法、潜在生态危害指数法、毒性当量因子法等对莱州湾表层沉积物中PCBs的潜在生态风险进行评价,均表明莱州湾海域PCBs潜在生态风险较低。     

广西钦州湾-防城港潮间带表层沉积物重金属生态风险评价

对广西钦州湾-防城港潮间带表层沉积物中的重金属元素Hg,Cd,As,Pb,Cu,Cr和Zn的质量分数和空间分布特征及其潜在生态危害进行了分析和评价。钦州湾潮间带表层沉积物中的重金属元素的质量分数相对较低,均在国家一级标准之内。空间分布上,从防城港-企沙-鸡墩头-三娘湾-沙角,重金属元素含量有逐渐增加的趋势,尤其在企沙QZ-07、三娘湾QZ-09和沙角地区的QZ-08剖面的质量分数最高。其中Cd,Cu和Zn的最高值出现在沙角地区QZ-08剖面,其平均质量分数分别达到了0.14,29.15和64.56μg/g;Hg,As,Cr和Pb的最高值出现在企沙地区QZ-07剖面,其平均质量分数分别达到了0.11,11.29,88.23和26.47μg/g。选用Hakanson的潜在生态风险指数法对沉积物的环境质量进行了评价。结果表明,钦州湾潮间带表层沉积物重金属元素的潜在生态风险参数均小于40,而风险指数均小于150,显示其潜在生态风险为低风险级别。但部分调查剖面如沙角QZ-08剖面的生态危害风险指数接近临界值140,所以该污染的风险是存在的。在空间分布上,从防城港-企沙-鸡墩头-三娘湾-沙角,重金属元素的污染生态危害指数有逐渐增加的趋势,尤其在企沙QZ-07、三娘湾QZ-09和沙角地区的QZ-08剖面的危害指数最高。     

套子湾现代沉积物元素地球化学特点及环境意义

通过对胶东半岛套子湾底质表层沉积物中元素地球化学及粒度特点进行分析,发现因为气候原因,Al2O3、SO3、K2O、MgO、SiO2、P2O5、TiO2、Sr不易流失而保存在沉积物中,使它们在湾底沉积物中的含量略高于中国浅海沉积物中的含量;而Cu、Rb、Pb、As、Zn的含量远高于中国浅海沉积物中的含量,与人类排入套子湾的各类污水有关;Ba的含量也较高,主要是因为胶东半岛和辽东半岛提供大量含Ba的载体在套子湾沉积的缘故;多数元素在近岸河流入海口处的含量为最高或接近最高,港口和近岸河流排污对此有很大贡献。CaO、Na2O在底质沉积物中表现出往海的方向,CaO的含量升高,Na2O的含量降低,与其在海水和淡水中的不同性质有关。除此以外,分析还表明,元素含量分布还受湾底水动力的影响。