珠江口外内陆架表层沉积物重金属元素形态特征、控制因素及生态风险分析

2011年对珠江口外内陆架海域22个点位表层沉积物中主要的重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd和As含量、形态特征、来源控制因素以及潜在生态风险进行了研究。采用了BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征与沉积物基质属性进行了相关因子分析,了解其分布的控制因素。结果表明:珠江口外内陆架沉积物重金属分布特征为由陆向海的方向,随着水深增大而逐渐降低。重金属赋存形态中Cr、Ni、Cu、As主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在,Zn主要存在于残渣态与可还原态。各重金属非残渣态比重Cd最高,Cr最低,表明Cd的迁移性最强。各元素非残渣态在平面上的分布与总量分布模式相关性较好,因此,珠江口外内陆架海域通过总量来确定区域重金属污染情况在一定程度上是可靠的。重金属元素与黏土含量、可还原态Fe、Mn含量普遍具有较好的相关性。珠江口外内陆架的重金属来源比较复杂,主要来源于附近大陆的物质输入。运用酸提取态百分含量风险评估法对重金属潜在生态风险进行评价,发现研究区各元素综合风险评价除Cd为高风险外,Cr元素综合风险评价为无风险;其余为中一低风险等级。     

海洋中的铀含量、存在形态及~(234)U/~(238)U比值

海洋中含有丰富的矿物资源,其中引人注目的是存在于水体中的铀,按每升海水含3.3微克铀和海水体积为1.4×10~(21)升计算,则海洋中铀的储量约有46亿吨。因为铀是海洋中许多天然性元素的母体,含量又很高,所以在海洋地质学、放射化学和资源开发的研究工作中占有特殊的地位。本文试就海洋中的铀含量、存在形态和~(234)U/~(238)U     

次生悬浮颗粒物与海域生命元素的内循环

重点讨论近岸海域海洋资源开发过程中所诱发产生的次生悬浮颗粒物的产生机制，及其对近岸海域水体中生命元素的生物地球化学的行为，过程和内循环等诸环节的效应。该物质很大程度上决定了海域水体中的生命元素的存在形态，含量水平。因此，可能成为近岸水体富营养化的潜在威胁。     

胶州湾双壳类壳体中的Ca,Mg,Mn,Sr元素组成及影响因素

探讨影响双壳类元素组成的可能因素,从胶州湾沿岸不同取样点采集黄海近海常见的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、褶牡蛎(Oystrea denselamellosa)和紫贻贝(Mytilus galloprovincialis),分别测量了3种壳体的矿物物相类型和壳体中的Ca,Mg,Mn,Sr元素组成。研究表明:3种壳体分别属于文石质、方解石质和混合质壳;Ca,Mn元素含量在菲律宾蛤仔、褶牡蛎和紫贻贝壳体中没有差别,而Mg元素含量在菲律宾蛤仔壳体中含量较低,在褶牡蛎壳体和紫贻贝壳体中含量较高,Sr元素恰好与Mg元素相反。双壳类壳体中元素组成主要受壳体矿物物相类型的制约,而与水体环境要素之间的关系弱。     

珠江口海域重金属的河口化学研究——Ⅱ.珠江口海域悬浮体中重金属的化学形态研究

过去,在测定海水和河水中各种元素和营养盐等基本要素时,往往没有将水相与悬浮相分开,或者只测水体中其可溶性的部分;或者统测其在两相中的总和。近来,随着海洋物理化学、环境化学及地球化学研究的发展,迫切需要了解一些元素在各相之间的存在形态及平衡问题。因此,对海水中悬浮体的成分及形态分析引起了人们的重视。     

大亚湾大鹏澳水体石油烃含量变化及其与环境因子的关系

根据对该水体中石油烃及各种环境因子DO、COD、BOD5、DIP、DIN、Chl-a含量的测定结果，描述了石油烃的分布特征讨论了环境因子和石油烃含量之间的关系，结果表明，石油烃的含量在海域中呈现出由湾内向湾外逐渐降低的趋势，且环境因子和石油烃含量之间存在着一定的线性关系。     

次生悬浮颗粒物与海域生命元素的内循环

重点讨论近岸海域海洋资源开发过程中所诱发产生的次生悬浮颗粒物（Ｓ．Ｐ．Ｍ．）的产生机制，及其对近岸海域水体中生命元素（Ｃ．Ｎ．Ｐ．）的生物地球化学的行为、过程和内循环等诸环节的效应。该物质很大程度上决定了海域水体中的生命元素的存在形态、含量水平。因此，可能成为近岸水体富营养化的潜在威胁。     

珠江（广州河段）沉积物中砷形态的存在及迁移特征

根据珠江（广州河段）沉积物中Ａｓ（Ｔ），Ａｓ（Ｖ），ＭＭＡ，ＤＭＡ含量与Ｆｅ，Ａｌ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ及有机碳含量，研究了南亚热带近河口区沉积物中Ａｓ形态的存在特征，并计算Ａｓ形态间及与其它元素间的相关性，从而说明Ａｓ形态河口区的存在及迁移特征。     

珠江（广州河段）沉积物中砷形态的存在及迁移特征

根据珠江（广州河段）沉积物中Ａｓ（Ｔ），Ａｓ（Ⅲ），Ａｓ（Ⅴ），ＭＭＡ，ＤＭＡ含量与Ｆｅ，Ａｌ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ及有机碳含量，研究了南亚热带近河口区沉积物中Ａｓ形态的存在特征，并计算ＡＳ形态间及与其它元素间的相关性，从而说明ＡＳ形态在河口区的存在及迁移特征。     

珠江口海域沉积物中汞、镉化学形态的研究

我们曾研究过汞、镉在珠江口海域水体中的存在形态,为进一步弄清汞、镉在本海域水体中的迁移机制,本文又采用逐级浸提法研究了珠江口海域沉积物中汞、镉的化学形态,并把汞的形态分为水溶性汞、盐酸溶汞、碱性溶汞、硝酸溶汞及王水溶汞等五种形态;把镉的形态分为水可溶态、阳离子可交换态、碳酸盐结合态、铁/锰水合氧化物结合态、有机质结合态及残余态等六种形态。现把研究情况报告如下。     

珠江口海水化学要素分布和水质特征

2003-2005年在同一时段5～6月,在珠江口按年度分区进行了地质环境综合调查,其中包括海水取样和样品测试,测试项目有理化常规、营养盐、有害重金属等。对样品测试结果的分析表明,珠江口化学要素分布是来源、水体运动、迁移等一系列过程的最终反映,各要素分布的变异性差别较大;存在季节性低氧区,与受到污染或以南陆架盐水入侵有关;大量的径流输入使得NO3-N和硅酸盐含量很高,营养盐类型为磷限制型,氮硅比例则比较适宜;局部有害重金属Pb、Zn、Hg含量较高,与径流输入和沿岸排污直接有关,底床细颗粒沉积物受到扰动的二次释放对水体也有所贡献;硫化物对海水形成了一定程度的污染,局部石油类污染也需要引起关注,无机氮污染尤其严重,反映出人类以不同方式和途径影响着珠江口。最后,讨论了海水与表层沉积物化学要素的相互关系,进行了水质综合评价。     

珠江口伶仃洋沉积物中重金属元素分布、赋存形态及来源分析

2011年对珠江口伶仃洋31个点位表层沉积物中主要的重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Cd和As含量、分布特征及来源因素进行了研究。采用了BCR提取法分析各种重金属赋存形态,并依据各种重金属的形态特征进行了因子分析,了解其分布的控制因素。结果表明:伶仃洋沉积物重金属分布特征为从西北向东南逐渐减小,各元素在伶仃洋西线沿岸的浓度普遍高于东线沿岸区域,研究区西滩北段区域成为重金属高值区。伶仃洋Cr、As、Ni主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,Cd主要以酸提取态存在,而Cu、Zn在各形态中比较分散。各重金属非残渣态比重Cd为最高,As为最低,各元素非残渣态在平面上的分布与总量分布模式基本一致,所以,伶仃洋海域通过总量来确定区域重金属污染情况在一定程度上是可靠的。因子分析结果表明,伶仃洋重金属主要为人为污染物的排放(包括工业废水、生活污水等),其次为流域自然风化产物的输入。     

珠江口表层沉积物中氮、磷的形态分布特征及污染评价

珠江口是生态敏感的典型河口区,也是富营养化和赤潮多发区。为了搞清楚该区域沉积物中营养物质的含量及平面分布特征,进一步研究营养盐在沉积物-水体间的循环机制,同时也为珠江口污染防治和生态环境保护提供科学依据,对珠江口16个站位的表层沉积物中氮、磷的形态、含量及分布特征进行了研究。其中总氮用凯氏定氮法测定,无机氮提取后直接测定各形态含量,各种形态的磷采用化学分步提取法进行。提取液中硝酸盐氮用锌-镉还原法,亚硝酸盐氮用重氮-偶氮比色法,氨氮用靛酚蓝法,无机磷酸盐用磷钼蓝法测定。沉积物中TOC的测定用重铬酸钾氧化-还原滴定法。在测定结果的基础上采用单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染程度进行了评价。研究结果表明:沉积物中总氮的含量较高,平均值高达1649mg/kg;有机氮所占的比例很高,平均达83.17%,平均含量为1374mg/kg;氨氮是无机氮的主要形式,平均占无机氮的98%,平均含量为209.64mg/kg;硝酸盐氮和亚硝酸盐氮在沉积物无机氮中比例很低,平均值为54.87mg/kg。表层沉积物中总磷的含量平均值为455.94mg/kg;有机磷占总磷含量的39.41%,平均含量为179.69mg/kg;铁结合磷和铝结合磷平均含量为94.97mg/kg。在平面分布上,各站间不同形态氮、磷的含量差异与陆源输入、沉积物粒径及水动力条件等因素有关。单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染评价结果表明:珠江口沉积物中总磷含量较低,标准指数都小于1;而总氮的含量较高,其标准指数变化范围为1.96—3.86,说明珠江口沉积物环境质量受氮的污染相对严重。     

杭州湾丰水期主要污染因子的分布变化及成因

利用2000年～2001年杭州湾交通通道工程海域环境调查与监测、大小洋山海域跨海大桥和码头建设以及宁波镇海炼化项目的环境影响评价资料,结合浙江省海洋污染基线调查的成果,分析了杭州湾丰水期主要污染因子的分布变化规律及其成因,结果表明:(1)杭州湾海域水质受陆源影响显著,面源和无组织排放的污染物以及沿岸径流携带入海的污染物,使水体处于严重的富营养化状态。(2)无机氮、活性磷酸盐是丰水期杭州湾海域水体的主要污染因子,其在水体中的含量从湾顶至湾口逐渐降低。无机氮在水体中的含量较高,均超过四类海水水质标准;活性磷酸盐在水体中的含量在湾顶和湾中段超过四类海水水质标准,在湾口段超过三类海水水质标准。(3)化学需氧量和石油类物质也是丰水期杭州湾海域水体重要的污染因子,湾顶段的化学需氧量、石油类物质平均含量超过二类海水水质标准。石油类污染物质含量呈现湾中段低,湾顶段和湾口段高的分布态势,表明石油类污染物质的含量除了受陆源排污的影响外,还与各类船舶及大型石化企业等长期排污有密切关系。(4)由于钱塘江潮汐的作用,杭州湾海域水体交换剧烈,湾内高含量的悬浮物质一定程度上促进了水体中污染物质的降解。     

南海珠江口及邻近海区放射性现状的研究

通过对珠江口海区和珠江入海口处水体、表层沉积物和部分海洋生物的放射性调查,研究了总β、总α放射性、人工放射性核素90Sr、137Cs和U在该海区海水和沉积物中的含量、来源、分布规律及影响因素,并讨论了部分海洋生物体中的放射性含量,通过对海洋沉积物进行γ谱分析,研究了珠江口海区主要放射性污染物质及其来源,结果表明,造成珠江口及其邻近海区放射性污染的主要放射性物质是由珠江径流携带入海的近代工业所产生的天然放射性铀、钍系列和天然放射性元素40K。     

长江口悬浮体中Pb,Mn,Cd,Fe的形态分析

本文参照Tessier推荐的方法,采用顺序提取法测定了长江口内外悬浮体中Pb、Mn、Cd、Fe元素五种化学形态的含量,并研究了盐度从接近零到33之间各重金属元素形态的分布和变化。     

珠江口海区水相和悬浮相中Cu、Pb、Zn的分布行为

河口是化学环境和化学物质急剧变化的地区,是迁移到海洋中去的河流物质的控制中心。珠江是我国第三大河流,由东江、西江和北江三大支流汇合而成,流域面积广大,沿途排入大量的化学物质。这些化学物质是怎样经由珠江口而迁移到海洋中去的?在珠江口的分布如何?对珠江口的影响如何?等等,既是一个理论研究问题,也是一个实际问题。Cu、Pb、Zn是目前世界上研究较多的海洋微量化学成分。这些元素含量大时,是海洋污染物质。且这些元素的化合物不易分解,还能通过海洋生物的富集,变成更有害的物质。在珠江口海区,这三种元素的含量也较大。     

珠江口沉积柱中厌氧氨氧化活动的梯烷脂记录

为了反演珠江口过去环境的厌氧氨氧化活动状况,本文分析了来自珠江口3个站位的柱状沉积物中梯烷脂的含量,在所有的样品中均检测到了梯烷脂,表明珠江口地区存在厌氧氨氧化活动。P03沉积柱的梯烷脂总含量为0.16~4.13μg/g,L1为0.15~1.3μg/g,C2T为0.07~2.19μg/g。梯烷脂的垂直分布特征表明3个沉积柱中厌氧氨氧化细菌的来源可能不同,P03沉积柱中梯烷脂可能主要来源于沉积物中的厌氧氨氧化细菌,而L1梯烷脂可能来自上层水体和沉积物,C2T的厌氧氨氧化活动可能主要发生在底层缺氧水体中。将梯烷脂与总有机碳(TOC)作相关性分析,结果显示在TOC含量高的柱状样中,两者相关性好,TOC校准后的梯烷脂与原梯烷脂的分布趋势的一致性,表明梯烷脂含量能够指示厌氧氨氧化活动。对珠江口过去的厌氧氨氧化活动的重建表明P03站位沉积物中厌氧氨氧化活动自1970—1990增强,L1站位的厌氧氨氧化活动近十年来亦逐年增强,C2T站位上覆水体的厌氧氨氧化活动则呈现近几年快速增强的趋势。虽然本研究仅初步探讨了近些年来珠江口厌氧氨氧化活动的变化规律,但为进一步研究珠江口氮循环过程提供了良好的基础。     

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.     

连云港临洪河口水体中重金属的化学形态与分布特征研究

对连云港海域临洪河口水体中重金属元素Cu,Zn,Pb,Cd的主要存在形态及悬浮颗粒态重金属元素的赋存形态进行了分析。结果表明:悬浮态重金属Cu,Zn,Pb,Cd的含量在调查海域内空间分布基本均衡,Zn、Cu、Cd主要以溶解态形式存在,而Pb则主要以颗粒态形式存在。对悬浮态重金属元素的赋存形态分析表明,Cu主要富集在有机-硫化物态、Zn主要富集在残渣态、Pb主要富集在铁锰氧化物态和碳酸盐结合态、Cd主要富集在可交换态和碳酸盐结合态。