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。     

北部湾沉积物中重金属元素的地球化学特征及物源初探

本文根据北部湾沉积物岩心样调查结果计算了铜、铅、锌、镉、汞、砷等重金属元素的背景值,并分析了其与南海陆架区和南海全海域沉积物背景值、广西土壤背景值之间的差异.对北部湾表层沉积物中重金属含量及近10 a的变化趋势以及岩心样中重金属元素含量近百年以来的变化趋势综合分析结果表明:北部湾近岸海域沉积物中铜、砷、汞、镉重金属元素含量总体呈增长趋势,北部湾中部海域沉积物中重金属元素含量的年际变化有升有降,至湾口处沉积物中重金属元素的含量基本不变.综合评价结果表明,北部湾近岸沉积物中砷、汞、镉等重金属元素的地球化学特征明显受到广西人类活动的影响.北部湾沉积物中的重金属元素主要来源于人类活动影响下的广西沿岸陆源输入,经由琼州海峡的外部海域物质输入也有贡献.     

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域表层沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价

根据2003年6月和2007年4月长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Cr、Pb、Zn和Cd 等重金属元素含量的实测资料,采用3种评价方法(基于沉积物质量标准的评价、生物效应浓度阈值法和潜在生态危害指数法)对其污染及生态危害程度进行了评价.结果表明:三峡工程一期蓄水后Cu在第二类沉积物中的比例上升,偶尔对生物产生的负面效应有增加趋势,Cr则恰好相反,Pb、Zn和Cd在不同沉积物标准中所占比例基本不变,对生物的负面效应较低.从总的污染程度来看,长江口及其邻近海域污染程度和潜在生态风险为低级.典型污染要素的污染程度由高到低的顺序为:Cr＞Cu＞Zn＞Pb＞Cd;各污染物对生态风险影响程度由大到小的顺序为:Cd＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn,前两种元素是研究区主要的潜在生态风险因子.在三峡工程一期蓄水早期(2003年),长江口及其邻近海域表层沉积物总的潜在生态风险指数和单个污染物的潜在生态风险系数较蓄水前有所增加,2007年的风险水平与1988-1992年基本持平.     

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

对长江口外海域187个表层沉积物样品稀土元素的电感耦合等离子体质谱法分析,研究了稀土总量分布特征及与Fe2 O3 TiO2、Cr、Co等元素含量和沉积物粒径的相关性,对长江口外海域沉积物物质来源进行了探讨.结果表明,长江口外海域沉积物稀土元素总量(CREE)平均含量为186.5 μg/g,最大值为307.2 μg/g,最小值为126.7μg/g,标准差系数为0.15,反映不同站位CREE差异较小;稀土富集与重矿物有密切关系;稀土元素的球粒陨石配分模式均呈现Eu负异常,模式具负斜率,表明表层沉积物物质主要来源于大陆地壳.相关分析表明,CREE与CFe203、CTiO2、CCr和CCo有较为明显的正相关关系,其中CREE与CTiO2的线性相关较好(r=0.90).从稀土元素地球化学特征的区域变化来看,长江口外海域中北部沉积物主要来源于黄河物质;西部沉积物主要来源于长江及浙江沿岸物质输入,局部有黄河物质存在;中部区域沉积物主要与长江及黄河物质东南、西南方向扩散有关;南部区域主要为长江物质输入.     

长江口及邻近海域细颗粒沉积物中重金属的空间分布及沉积通量

长江每年输送大量的泥沙进入东海,其中细颗粒沉积物具有搬运距离远、扩散范围大的特点,成为示踪河口及近海沉积物源汇过程的良好载体。本文基于采自长江口及邻近海域的44个表层沉积物样品,分析了细颗粒组分中重金属的空间分布和沉积通量,探讨了重金属来源和搬运沉积过程。研究表明:长江口及邻近海域细颗粒沉积物中Cu、Cr、Ni、V和Zn含量、沉积通量的空间分布具有高度的相似性,总体表现为长江口及浙闽沿岸高,向外急剧降低;该区细颗粒沉积物中的重金属主要来自长江,入海后向两个方向扩散,其一为向西南方向扩散,沉积于内陆架泥质区;其二是向东的跨陆架输送,沉积于长江冲淡水影响的海域。从长江口向西南方向的输送和沉积是长江入海重金属最重要的汇。     

长江口外海域岩心沉积物地球化学特征及其对人类活动的响应

对长江口外海域Y16站岩心沉积物中元素含量和粒度组成进行了分析,并通过137Cs测定了年龄。结果表明,该岩心沉积物中元素含量在垂向上的变化与沉积物粒度组成的变化密切相关,根据元素含量的变化特征可将其分为3段:1966年之前、1967—1989年和1990—2006年。R型因子分析表明,影响该岩心沉积物中元素含量变化的主要因素为陆源物质供给。另外,生物沉积作用和人为污染对部分元素含量的变化有一定影响。元素含量的变化特征在前两个阶段主要与流域自然过程相联系,在后一阶段(1990—2006年)人为污染对沉积物中Pb和Zn元素含量的变化有所影响,但这种影响在长江大量输沙的背景下被明显减少。目前,由于长江输沙量的大幅下降(2006年长江输沙量仅为0.85亿t)以及人为污染影响程度的增强(煤、石油燃料消耗的持续增加以及工业的持续发展),未来长江口海域重金属元素的污染情况将面临更大的挑战。     

三峡大坝启用后长江口及邻近海域秋季悬浮体、叶绿素分布特征及影响因素

基于2010年10月在长江口海域海洋综合调查,利用多参数CTD现场调查数据、悬浮体浓度测定数据,对该区悬浮体和叶绿素的空间分布及影响因素进行系统的研究,探讨三峡工程蓄水7a以来长江口的悬浮体和叶绿素的分布特征及变化.结果表明:浊度值与悬浮体浓度存在良好的线性关系,盐度对该线性关系没有明显的影响;长江口及其邻近海域悬浮体主要分布在123°E以西的海域,表现为近岸高、离岸低,表层低、底层高,其分布主要受到水团、长江输入、上升流等的影响;叶绿素在123°E往东的海域含量较高,近岸低,在123°E～124°E之间叶绿素含量最高,其分布主要受到水团、浮游植物种类和季节变化及营养盐的共同影响.与三峡工程蓄水前对比,悬浮体高值区的界限往西移动了近半个经度,同季节的叶绿素含量的平均值降低.     

湛江港海域海水和表层沉积物重金属分布特征及其污染评价

根据2013年01月(冬季)和2013年06月(夏季)的调查数据对湛江港海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、锌、铅、镉、砷和汞)进行了研究,调查结果显示调查海域海水和表层沉积物中重金属含量呈现岸边海域高于深海海域,东海岛北面海域高于东面海域;对比冬季和夏季的调查结果,调查海域海水中重金属平均含量夏季高于冬季。用单项污染指数对海水中的重金属进行了评价,结果表明,冬、夏两季海水中的Pb污染较明显,Cu和Zn轻度污染,其余元素(Cd,As和Hg)均未超过相应的国家海水水质标准限值,夏季重金属污染指数高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关;表层沉积物中重金属均低于相应的标准限值,沉积物环境质量状况良好。采用瑞典科学家H覿kanson的潜在生态危害指数法进行评价,沉积物中重金属的潜在生态危害较轻,生态危害程度HgAsCdPbCuZn。     

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。     

珠江口及其邻近海域重金属的河口过程和沉积物污染风险评价

根据2006年到2007年,“908专项”珠江口附近海域海水与沉积物的调查资料,研究珠江口海域海水和沉积物中重金属含量分布特征;珠江口及附近海域海水中铜、铅、锌、镉、总铬、汞、砷的含量平均值均符合国家一类海水水质标准,采用数理统计相关分析计算出各重金属元素与各环境因子之间的相关,发现在河口重金属主要以稀释混合过程为主,悬浮颗粒物中重金属在酸化作用下以解吸作用为主,氧化还原作用的影响不大.沉积物中铜-锌、铅-锌、铜-镉、铅-镉、锌-镉、铅-铬,锌-铬、镉-铬8组元素间具有显著的相关性,表明它们具有相似的元素地球化学性质和来源;并运用Hakanson潜在生态危害系数法对其潜在生态危害程度进行评估,珠江口沉积物的潜在生态风险的来源是镉和汞占据主要权重,尤其珠江口沉积物中镉的污染程度和潜在生态风险局部激增的特点值得重点关注.     

闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

为加强闽江流域的环境治理以及支撑闽江口重金属污染的管控工作,文章基于闽江口14个采样站位的实测数据,综合运用相关性分析、主成分分析和潜在生态风险指数等方法,系统评价闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险。研究结果表明:闽江口表层沉积物重金属含量差异显著,除个别站位的锌和汞外,其他重金属含量均符合第一类海洋沉积物质量标准;影响铅分布的主要因素是工业排污,影响其他重金属元素分布的主要因素是有机质和沉积环境;闽江口表层沉积物重金属潜在生态风险的低风险程度和中风险程度占比分别为71.43%和28.57%,其中琅岐岛的东部和南部为中风险区,琅岐岛的北部和东北部以及川石水道外侧为低风险区;镉和汞为主要潜在生态风险重金属元素,达到较高风险程度,须加强风险监控。     

Distribution and their pollution assessment of heavy metals in the sediments of the Yalu River Estuary and its adjacent coastal waters

The present paper deals with the distribution patterns of heavy metals and the associated influencing factors in the Yalu River Estuary and its adjacent coastal waters.Based upon the analysis of the surficial and core sediments measurements,the pollution of heavy metal and potential ecological risk were evaluated.The burial flux and contents of heavy metals(except for copper) have been continuously increasing since the 1920s.Therefore,the gross potential ecological risk for the sedi-ments was high or very high,and the study area was endangered by heavy metals contamination.Heavy metals originated mainly from upstream pollutant input,correlation analysis showed that chromium,nickel,zinc,cadmium,lead,arsenic,and mercury in the sediments of the middle and west channels as well as the sea area of the western Yalu River Estuary concentrations were most probably derived from similar sources.In contrast,the metal of copper most probably originated from sources different from the other metals.Preliminary studies indicate that copper contamination was most likely the result of emission from mining activities situated at the upstream of the river.The contents of heavy metals in the sediments of estuarine turbidity maximum zone of Yalu River were larger than those of any other areas in the middle channel.With large portion of fine sediments,weaker hydrodynamics,and richer sources of heavy metals,the sediments of the west channel,were even more enriched with heavy metals than those of the middle channel.     

Temporal and spatial distribution of dissolved copper, lead, zinc and cadmium in the Changjiang Estuary and its adjacent waters

Heavy metal concentrations were measured in the Changjiang Estuary and its adjacent waters. Results from a systematic survey in April 2002 to March 2003 indicate that the ranges of the concentrations of dissolved copper, lead, zinc and cadmium in the study waters are 1.01 - 6.86, 0. 10 - 0.39,3.17 - 9.12 and 0.011 - 0. 049 μg/dm^3 , respectively. Similar to zinc, the behavior of dissolved copper was essentially conservative, but high scatter has been observed for high salinity samples, which can be attributed to the decomposition or mineralization of organic matter by bacteria. Dissolved lead may have active behavior with an addition at high salinity. Overall concentrations of dissolved cadmium increase with salinity. The mean values of these dissolved metals calculated for the surface waters were higher than those for the middle and bottom ones. External inputs of dissolved heavy metals to the surface waters were the likely explanation for these higher values. The maximum seasonal average values of dissolved copper and zinc were found in summer, reflecting higher amounts of riverine input in this season. In contrast, the maximum seasonal average values of dissolved lead and copper were found in winter and the lowest ones in summer, respectively, which might be asso- ciated with a combination of low concentration with heterogeneous scavenging. Concentrations of these dissolved metals found for the Changjiang Estuary fall in the range observed for the other estuaries but are noticeably higher than those from uncontaminated rivers, except for cadmium. Compared with observations for the Changjiang Estuary in the last two decades, it is clear that the Changjiang estuarine waters has been contaminated with copper, lead, zinc and cadmium during China＇ s industrialization, but concentrations of them have decreased in the last few years.     

Distribution characteristics of heavy metals in surface sediments and core sediments of the Shenzhen Bay in Guangdong Province, China

The concentration of zinc, chromium, cadmium, nickel, lead and copper was measured on both surface sediments and core sediments in the Shenzhen Bay. The average contents of all metals have exceeded the background values in the coastal zone of Guangdong Province. Cadmium is a heavy pollution matter which indicates a strong pollution level according to the ecological risk coefficient method. The ecological risk index of the whole area is 299 which belongs to middle and strong level. The area with strong pollution level is the near shore area closing to the inside of Shenzhen Bay, Shakou area is in the middle level while the weak pollution level occurs in Shenzhenhe Estuary according to ecological risk index. The four sediment cores can be divided into two parts based on lead-210 dating, sediments size analysis and economic development period in surrounding areas since 1950 with strong human intervention. The sediment size, deposition rate and human activities have positive relationship with the contents of heavy metals which directly impact the pollution level of heavy metals in sediments in Shenzhen Bay.     

深圳湾海域表层和柱样沉积物中的重金属分布特征

分析深圳湾表层沉积物中锌、铬、镉、镍、铅、铜等6种重金属元素的含量发现它们的浓度均值已全部超过广东省海岸带沉积物背景值。根据潜在生态危害法,在6种重金属中镉造成的污染最严重,从潜在的生态危害指数评价看镉的含量已达到很高的污染水平。从面状分布看,重金属污染危害指数值在深圳河口区最低,在蛇口段居中等水平,在深圳湾内侧的近岸水域最大。柱样沉积物的浓度变化以1950年为界划分为两部分:1950年以来的现代沉积物中有较强的人类活动干扰痕迹,表现为重金属元素的浓度增长幅度大,且浓度很高,其均值全部大于广东省海岸带的背景值;1950年以前的近代沉积物中有稍弱的人类活动干扰痕迹。研究认为沉积物粒度特征、沉积速率、人类活动与重金属在沉积物中的浓度高低有直接相关关系,并直接影响到重金属在沉积物中的污染水平。     

黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的含量分布及生态风险评价

为了解黄河尾闾及近岸沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了黄河河道和河口48个样品中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和As等6种重金属的含量,并对其分布和生态风险进行了评价。结果表明,黄河尾闾及近岸重金属的总含量沿河道至河口方向呈现先增加后降低再增加的趋势,至近岸B断面,As、Pb、Cd和Zn含量呈明显增加趋势,Cu和Cr含量增加幅度较小;黄河河口沉积物中重金属浓度明显高于河道沉积物中重金属的浓度。与我国其他流域相比,研究区域重金属含量处于较低水平。潜在生态风险评价结果表明,黄河尾闾及近岸沉积物6种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:CdAsPbZnCuCr,黄河尾闾及近岸沉积物的潜在生态风险主要由Cd和As引起,两者的贡献率分别为55.90%和29.54%,研究区域生态风险低,污染轻。研究结果将为黄河尾闾及近岸生态保护、环境管理和污染治理提供一定基础数据。     

九龙江口表层沉积物重金属分布及潜在生态风险评价

对九龙江口表层沉积物中的TOC,Cu,Pb,Cd,Cr,Hg,As的含量进行了分析,TOC,Cu,Cd,Hg和As的质量分数均符合一类海洋沉积物质量标准;Pb和Cd在个别站位超标.相关性分析表明,九龙江口表层沉积物中大多数重金属呈现相近的来源特征,有机质是影响沉积物中重金属分布的重要因素.采用潜在生态风险指数法对九龙江口表层沉积物重金属污染的潜在生态风险进行了评价,结果表明,九龙江口存在一定程度的生态风险,重金属的生态风险依次为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr,除Cd达到重的生态风险外,其余元素均为低生态风险.     

长江口沉积物中重金属的含量分布及其与环境因素的关系

长江是我国最大的河流,全长6,300公里,径流量每年达1万亿立方米,同时,携带着5亿吨的泥沙和溶解矿物进入东海水域.长江入海处有中国最大的城市上海,每年有大量的工业和生活污水流入长江口.因此,研究长江口沉积物中重金属的含量分布,对于环境污染和河口沉积过程的研究是有意义的.     

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。