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长江口及邻近海域表层沉积物中重金属元素含量分布及其影响因素长江口及邻近海域表层沉积物中重金属元素含量分布及其影响因素根据2003和2006年长江口及邻近海域表层沉积物样品的粒度组成和元素铬、铜、镍、铅、锌、铝、钙和锶的含量,分析了重金属元素含量的分布特征,探讨了含量的变化趋势及其对人类活动的响应.自2003年三峡工程一期蓄水完成到2006年6月,长江输沙量逐年减少,长江口海域沉积物中黏土的百分含量明显增加,但是沉积物分布的总体格局并没有发生明显的变化.重金属元素大多在泥质区沉积物中富集,高值区沿岸线呈带状分布,在最大浑浊带和口外羽状锋处达到峰值.在长江大量物质输入的背景下,研究区沉积物中重金属元素含量相对其他类似河口较低.河流的陆源颗粒输入、水动力条件、细颗粒物质的吸附以及絮凝作用是控制沉积物中重金属元素含量分布的主要因素,氧化还原条件也对重金属元素含量变化有一定的影响.人类活动(重大工程的建设和人为污染)对长江口外泥质区中重金属元素含量有重要影响,尤其对铅和锌的含量及其分布的影响显著.自2003年三峡工程一期蓄水以来,长江口海域表层沉积物中重金属元素沉积机制未有明显的变化,但是重金属元素含量有逐渐降低的趋势.作者：董爱国翟世奎ZABEL Matthias 于增慧DONG Ai-guo ZHAI Shi-kui ZABEL Matthias YU Zeng-hui 作者单位：董爱国,DONG Ai-guo(中国海洋大学,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东,青岛,266100;不来梅大学,海洋地球科学学院,不来梅,D-28334) 翟世奎,于增慧,ZHAI Shi-kui,YU Zeng-hui(中国海洋大学,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东,青岛,266100)ZABEL Matthias,ZABEL Matthias(不来梅大学,海洋地球科学学院,不来梅,D-28334)刊名：海洋学报（中文版）ISTIC PKU英文刊名：ACTA OCEANOLOGICA SINICA 年，卷(期)：2009 31(6) 分类号：P736.41 关键词：长江口海域表层沉积物重金属元素三峡工程一期蓄水 Changjiang Estuary in China surface sediment heavy metal element Sanxia Reservoir。
⽔体沉积物重⾦属⽣物有效性及评价⽅法第6卷第5期1998年10⽉环境科学进展ADVANCES IN ENV IRONMENTAL SCIENCEV ol.,6,No.5O ct., 1998⽔体沉积物重⾦属⽣物有效性及评价⽅法何孟常(中国科学院⽣态环境研究中⼼环境⽔化学国家重点实验室,北京100085)摘要在研究以重⾦属为主要污染物的⽔体中,通常把沉积物视为探索环境重⾦属污染的⼯具。
由于沉积物中重⾦属化学⾏为和⽣态效应的复杂性,对沉积物中重⾦属⽣物有效性的研究是当前学术界的热点研究课题。
本⽂就沉积物中重⾦属的⽣物有效性及沉积物质量评价⽅法作了简要评述。
包括沉积物对⽔⽣⽣物的作⽤机理,孔隙⽔重⾦属浓度的估算,沉积物质量评价⽅法,沉积物质量基准。
关键词:研究⽅法有机污染物⼟壤迁移环境⾏为沉积物作为⽔环境中重⾦属的主要蓄积库,反映了⽔体受重⾦属污染状况。
同时,在环境条件改变时,束缚在沉积物中的重⾦属可被释放出来(F rstner,1987),造成⼆次污染。
由于重⾦属化学⾏为和⽣态效应的复杂性,对沉积物中重⾦属的研究是国际环境科学界不衰的研究课题。
本⽂就沉积物中重⾦属⽣物有效性及评价⽅法作⼀评述。
⼀、沉积物中重⾦属对⽔⽣⽣物的影响1.对⽔⽣⽣物的影响途径沉积物中重⾦属污染物对⽔⽣⽣物的影响主要通过两种途径:⾮直接的和直接的。
⾮直接途径中,沉积物中的重⾦属通过平衡分配进⼊孔隙⽔中,孔隙⽔中的重⾦属通过扩散过程进⼊上覆⽔,其中游离分⼦与简单络离⼦可为⽣物体吸收,并在⽣物体内发⽣各种⽣化与⽣理过程,产⽣积累和危害。
另⼀种途径是底栖⽆脊椎动物直接取⾷沉积物,并通过⾷物链向鱼体中富集。
两种途径最终都会危害⼈体。
2.重⾦属-⽔⽣⽣物的相互作⽤机理(FIAM模型)⼤量的实验表明,重⾦属对⽔⽣⽣物的效应可以⽤⾦属离⼦活性态(metal activity)浓度描述。
Morel(1983)系统地描述了重⾦属-⽣物相互作⽤的⾃由离⼦活性态模型(free ion activity model,FIAM)。
长江口沉积物重金属元素地球化学特征及其底质环境评价孟 翊,刘苍字,程 江(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062)摘要:通过对长江口区32个表层沉积样品中Cu、Cr、Zn、Pb等重金属元素及Al等常量元素的含量分布进行定量研究,揭示水动力和沉积作用是研究区元素分布的主要控制因素,进而采用聚类分析将研究区划分为4个沉积地球化学分区。
此外,本次研究采用模糊数学方法,以Cu、Cr、Zn、Pb重金属元素作为评价因子对长江口区进行底质环境的多因子评价,结果发现研究区的底质环境都受到了不同程度的污染,从而为探讨研究区沉积地球化学过程和环境保护提供了科学依据。
关键词:沉积地球化学;重金属元素;环境评价;长江口中图分类号:P736.4 文献标识码:A 文章编号:025621492(2003)0320037207 长江口是一个水丰沙多的中潮河口,它的年径流量和年输沙量分别达9240亿m3和4186亿t。
在复杂的水动力因子,如径流、潮流、河口余环流和波浪等的相互作用下,大量流域来沙在河口区沉积,建造了庞大的水下三角洲。
由于多种水动力因子的相互消长,加之生物地球化学作用的影响,使得进入该区水体中的重金属元素具有复杂的沉积地球化学特征[1—3]。
因此,研究重金属元素在沉积物中的含量和分布,不仅可以揭示重金属元素在河口地区迁移富集的规律[4,5],进而探讨水动力和沉积条件的变化,而且对于水资源保护与开发利用、区域环境评价[6]及经济发展都具有重要意义。
1 研究区域及方法本次研究样品主要采集于1988—1992年的长江河口锋调查[2],共计32个表层沉积样品。
研究范围西起长江口南北分叉处,东至长江水下三角洲前缘,可达123°E附近(图1)。
样品处理方法:用取泥器取出表层沉积物,放入聚乙烯瓶中,取50g沉积物,经风干、烘干后保存于干燥箱中,取一定量样品用HCl2HNO32HClO42HF 消化,经HNO3重溶后制成5%的溶液,采用美国产Jarrell Ash1000ICP光谱仪,测定重金属元素Cu、Cr、Zn、Pb和常量元素Al、Fe等元素的总量,结果表基金项目:国家自然科学基金资助项目(40206013)作者简介:孟 翊(1967—),女,助理研究员,主要从事海洋沉积与沉积地球化学研究,E2mail:ymeng@收稿日期:2003201210;改回日期:2003204223. 文凤英编辑明绝大多数分析元素的相对误差小于5%。
水域生态系统的沉积物重金属污染与生态风险评估水域生态系统是地球上最重要的生态系统之一，不仅为人类提供水源、食物和休闲娱乐场所，还承担了许多重要的生态功能。
然而，由于人类活动的加剧和工业化进程的发展，水域生态系统面临着严重的沉积物重金属污染问题。
本文将探讨沉积物重金属污染的成因及其对水域生态系统的生态风险评估。
一、沉积物重金属污染的成因沉积物重金属污染是指水域沉积物中含有一定的重金属元素，超出了自然背景值，并对生态环境产生了不可逆转的负面影响。
沉积物重金属污染的成因主要包括以下几个方面：1. 工业废水排放：许多工业过程会产生含有重金属的废水，如果这些废水经过不合理的处理或直接排放到水域中，会导致沉积物中重金属元素的积累。
2. 农业活动：农业活动中使用的农药和化肥中含有一定的重金属元素，长期使用会导致农田中重金属的积累，最终通过农田径流进入水域，引发沉积物重金属污染。
3. 城市污水排放：城市污水中含有许多有机和无机物质，其中包括一定量的重金属元素。
如果城市污水处理不当或处理设施老化，重金属元素会进入水域并沉积在沉积物中。
4. 大气降尘：大气中的颗粒物和降尘中含有重金属元素，这些重金属元素经过降水沉积到水体中的沉积物中，成为水域沉积物重金属污染的重要来源。
二、沉积物重金属污染的生态风险评估为了全面评估沉积物重金属污染对水域生态系统的影响，需要进行生态风险评估。
生态风险评估是指通过对重金属元素的浓度、生物有效性和生物毒性等指标进行综合分析，评估重金属对水域生态系统的潜在风险程度。
1. 浓度分析：通过采集沉积物样品并进行分析，可以确定重金属元素的浓度。
比较沉积物中重金属元素的浓度与背景值、环境质量标准等指标，可以初步评估重金属污染的严重程度。
2. 生物有效性分析：重金属元素在沉积物中的形态和可溶性程度决定其对生物体的影响。
通过分析重金属元素在沉积物中的形态和可溶性，可以判断其在水体中的迁移和转化情况，从而评估生态系统中生物对重金属的暴露风险。
海洋沉积物重金属污染与生态风险评估海洋沉积物是海洋底部聚集的沉积物质，由岩屑、有机质和微生物残骸等组成。
然而，近年来，由于工业化和人类活动的增加，海洋沉积物中的重金属污染问题日益严重，给海洋生态系统带来了潜在的风险和威胁。
因此，对海洋沉积物中重金属的污染程度和生态风险进行评估变得非常重要。
一、海洋沉积物中的重金属污染源海洋沉积物中的重金属主要来自于以下几个污染源：1. 工业废水和污染排放物：工业活动带来的废水和污染排放物中含有大量的重金属，如铜、铅、锌等。
这些重金属通过河流、湖泊等水流进入海洋，并在海洋沉积物中沉积下来。
2. 农业和养殖业排放：农业和养殖业的废水排放中也含有一定量的重金属，特别是镉、汞等有毒重金属。
这些重金属通过农田和养殖区附近的水系进入海洋沉积物。
3. 河口和海湾的污染物输入：河口和海湾是陆地生态系统与海洋生态系统的交汇区，往往是污染物的汇集点。
这些污染物包括重金属，它们通过河流和海湾的水流进入海洋沉积物中。
4. 大气降尘：大气中的颗粒物携带着少量的重金属，例如铅和铬。
这些颗粒物在大气沉降过程中与海洋相结合，最终沉积到海洋底部的沉积物中。
二、海洋沉积物中的重金属污染评估方法在评估海洋沉积物中的重金属污染时，常用的方法包括以下几种：1. 采样和分析：通过采集海洋沉积物样品，并使用化学分析方法来测定其中的重金属含量。
2. 地球化学模型：利用地球化学模型，模拟分析污染物在海洋系统中的迁移、转化和沉积过程，从而评估重金属的空间分布和污染源。
3. 生物监测和生物标志物：通过监测海洋生物体内的重金属含量和生物标志物的变化，来评估海洋沉积物中重金属污染对生态系统的影响。
4. 数学模型和GIS技术：利用数学模型和地理信息系统（GIS）技术，结合海洋环境、气候和人类活动等因素，来模拟重金属的迁移与空间分布，进而评估其对生态系统的风险。
以上方法可以相互补充和验证，从不同角度对海洋沉积物中的重金属污染进行评估，提高评估结果的准确性和可靠性。
69长江口海域表层沉积物重金属元素的潜在生态风险评价董爱国1, 翟世奎1, 于增慧1, 韩东梅2(1. 中国海洋大学 海底科学与探测技术教育部重点实验室, 山东 青岛 266003; 2. 沧州市海洋环境监测站, 河北 沧州 061000)摘要: 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: As ＞Cr ＞Cd ＞Zn ＞Cu ＞Pb; 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: Cd ＞As ＞Cu ＞Cr ＞Pb>Zn 。
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。
关键词: 沉积物; 长江口; 重金属元素; 潜在生态风险评价中图分类号: P736.41 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2010)03-0069-07长江作为注入西太平洋的第一大河, 其年输沙量为2.74亿t, 年径流量为8 360亿m 3(1953～2006年大通站平均值)[1], 对其河口及邻近海域的水文、沉积、地貌和生态系统都有重要的影响。
海洋沉积物中重金属的来源分析与污染评估引言：海洋是地球上最大的生态系统之一，拥有着丰富的自然资源和生物多样性。
然而，随着工业化的快速发展和人类活动的增加，海洋环境也日渐受到重金属污染的威胁。
重金属是一类具有高毒性的有害物质，对生态系统和人类健康产生潜在的风险。
因此，准确分析海洋沉积物中重金属的来源，评估其污染程度，对于保护海洋环境具有重要意义。
一、重金属在海洋沉积物中的来源分析：1. 自然来源：（1）岩石风化：岩石中的矿物质在风化过程中释放出重金属元素，进入河流输送至海洋，沉积于海底形成沉积物。
（2）火山喷发：火山喷发释放出大量的气体和岩浆，其中包含着大量的重金属元素，随着气体和岩浆降落到海洋中，重金属沉积于海底沉积物中。
（3）地壳运动：地壳运动（如地震活动、板块运动）会使得地壳中富含的重金属元素进入海洋。
2. 人为来源：（1）工业排放：工业活动中产生的废水和废气中含有大量重金属元素，其中一部分通过河流和大气传输至海洋沉积物中。
（2）农业和畜牧业：农业和畜牧业使用的化肥和农药中含有重金属元素，通过农田和农产品的径流进入河流和海洋。
（3）城市污染：城市的废水和垃圾处理不当会导致重金属元素进入海洋环境。
（4）海洋交通：船只的废水和油污会污染海洋环境，其中也包括重金属元素的排放。
二、海洋沉积物中重金属的污染评估：1. 监测方法：（1）采样分析：通过在海洋沉积物中采集样本，并进行实验室分析，可以得到沉积物中重金属元素的含量和分布情况。
（2）遥感监测：利用卫星遥感技术，通过测量海洋表面的物理和光学特征，间接推断沉积物中重金属的存在与分布情况。
2. 评估标准：（1）国家标准：不同国家和地区制定了各自的海洋环境标准，对重金属元素的含量设有限制值和参考值，以评估海洋沉积物的污染程度。
（2）生态风险评估：通过研究重金属在海洋生态系统中的生物富集和生态效应，评估其对生态系统的风险影响。
3. 污染评估结果：（1）污染源定位：通过对重金属元素的分布和含量进行分析，可以确定主要的污染源，为制定污染治理策略提供依据。
珠江水系沉积物重金属元素含量特征及评价[摘要]本文分析了珠江水系主要河道沉积物中七个重金属元素的含量特征，按照相关标准初步评价了其质量现状。
[关键词]珠江水系沉积物重金属元素评价0珠江水系概况珠江流域位于东经102°14′～115°53′，北纬21°31′～26°49′之间，由西江、北江、东江和珠江三角洲诸河构成。
广东省境内的珠江流域包括西江流域的一小部分、绝大部分的北江流域和东江流域及整个珠江三角洲，面积共计11.1万km2，占全省陆地面积的62%多。
珠江是我国各大河流中含沙量最小的河流，多年平均含沙量为0.126～0.334kg/m3，仅相当于黄河的l%。
但由于径流充沛，年平均输沙量8872万吨。
据统计分析，每年约有20%的泥沙淤积于珠江三角洲河网区，其余80%的泥沙分由八大口门输入南海。
珠江水系沉积物类型复杂，砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂-粉砂-粘土、粘土质粉砂都有分布，主要以粗颗粒为主，其中砂、砂质粉砂、粉砂质砂所占比例最大。
1单元素环境质量评价Cd含量范围为43μg/kg～9293μg/kg之间，平均含量844.42μg/kg，是第四纪松散沉积物母质土壤Cd平均含量（181.37μg/kg）的4.66倍。
从其分布来看（图1至图4），不同流域沉积物中Cd含量差异较大，其中以潭江沉积物Cd含量最高，平均含量达1308.0μg/kg，其次是北江和西江沉积物，平均含量分别达568.0μg/kg、567.0μg/kg，东江沉积物Cd含量最低，仅132.0μg/kg。
按照《海洋沉积物质量标准》（GB18668-2002）进行分级评价结果，四大水系沉积物所有样点中，有34.27%的点位属于二类沉积物，15.88%的点位属三类沉积物，主要分布在珠江广州河道、西江三水至高明河段、潭江下游新会流域。
Cu含量范围为1.10mg/kg～351.90mg/kg，平均含量为42.89mg/kg。
中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
的开题报告
标题：中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
背景介绍：
中国是一个拥有丰富水资源的国家，但随着水污染问题的不断加剧，水质已经成为了制约国家经济发展和人民生活的重要问题。
沉积物是水
体中固体物质在水中停留一段时间后沉淀下来的残留物，其中往往含有
大量的重金属元素。
而重金属的过量含量对环境和人类健康都有明显的
危害，因此对沉积物中重金属的污染特征进行评价和掌握对于水环境管
理和治理至关重要。
研究目的：
本研究旨在对中国五大淡水湖（鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖和滇池）中沉积物中重金属的污染特征进行评价，探究其来源、分布规律以
及对周围水环境和生态系统的影响，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。
研究内容：
1.分析中国五大淡水湖沉积物中重金属元素的含量和分布规律；
2.探究湖泊不同区域重金属元素的空间分布特征；
3.考察大气、水体、沉积物等方面对湖泊中重金属的污染贡献；
4.评价沉积物中重金属对周围水环境和生态系统的影响；
5.提出相应的管理和治理对策。
研究方法：
本研究主要采用综合分析方法，包括现场观测、采集沉积物样品、样品前处理、样品分析、数据统计分析等。
具体方法包括：使用ICP-MS 分析技术对样品中重金属元素的含量进行测定；利用空间插值方法等分析不同区域的分布规律；分析湖泊不同区域的岩性、污染源等不同因素对沉积物中重金属的贡献。
预期结果：
通过本研究，可以掌握中国五大淡水湖中沉积物中重金属的污染特征，了解其来源和分布规律，评价对周围水环境和生态系统的影响，并提出相应的治理对策，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。
海洋沉积物中重金属污染的监测与评估海洋沉积物是海洋中一种重要的过滤和沉淀介质，不仅记录了地球历史和环境变化的信息，还承载了大量的重金属元素。
然而，由于人类活动和自然因素的影响，海洋沉积物中的重金属污染日益加剧，对海洋生态系统及人类健康构成了潜在威胁。
因此，监测和评估海洋沉积物中的重金属污染成为了一项紧迫而重要的工作。
1. 重金属来源及影响因素重金属的主要来源包括陆源输入、大气沉降和海洋生物活动等。
工业废水、农业排放和城市污水等人类活动是陆源输入的主要贡献者。
大气沉降则因大气中的污染物被降雨带入海洋。
海洋生物活动也可通过生物吸附和生物富集作用导致重金属在海洋沉积物中的富集。
影响海洋沉积物重金属污染的因素主要包括人类活动、水动力条件和沉积物特性。
不同地区的经济发展水平和环保意识的不同导致了不同区域的沉积物重金属含量差异。
此外，水动力条件影响着沉积物中重金属的分布和迁移，沉积速率和沉积物粒度也对重金属的富集和释放起着重要作用。
2. 海洋沉积物中重金属的监测方法目前，常用的监测方法主要包括采样、样品制备和测试分析三个步骤。
在采样过程中，应根据具体的监测目的和要求选择适当的采样器具和采样位置。
样品制备阶段，需要对采集到的海洋沉积物样品进行处理和前处理，如去除有机质和颗粒物等。
最后，通过光谱分析、质谱分析等现代化仪器，对样品中的重金属元素进行快速、准确的分析。
3. 海洋沉积物中重金属污染的评估方法对于海洋沉积物中重金属污染的评估，一般采用污染指数和生态风险评估两种方法。
污染指数主要通过对重金属元素的含量进行统计和计算，综合考虑各种重金属元素对环境的潜在危害程度，评价沉积物中的重金属污染程度。
生态风险评估则通过对重金属元素的潜在生态风险进行研究，结合沉积物中重金属元素的生态毒性和生态影响指标，对海洋生态系统的风险程度进行评估。
4. 重金属污染治理与预防为了减少海洋沉积物中的重金属污染，应从源头控制、减少排放和治理措施等方面入手。
海洋沉积物中重金属污染及其生态风险评估海洋沉积物是海洋中的沉积物质，由于长期受到人类活动以及自然因素的影响，其中存在着大量的重金属污染物。
重金属是指相对密度大于等于5g/cm³的金属元素，具有毒性和蓄积性，对环境和生态系统具有潜在的危害。
本文将重点讨论海洋沉积物中重金属污染的情况，并对其生态风险进行评估。
一、海洋沉积物中的重金属污染重金属污染是由各种人为活动引起的，如工业生产、农业排放、城市废水排放等。
这些活动导致了大量的重金属进入海洋环境，从而污染了海洋沉积物。
常见的海洋沉积物中的重金属污染物包括铅、镉、汞、铬、铜等。
二、重金属污染对生态系统的影响重金属具有毒性和蓄积性，能够积累在生物体内，并通过食物链传递。
这对生态系统造成了潜在的危害。
重金属的毒性可以导致海洋生物的突变、生长受限、繁殖能力下降等问题；同时，重金属还会影响海洋生物的免疫系统，使其易受到疾病的侵袭。
另外，重金属的蓄积性也对生态系统产生了重要的影响。
当重金属进入海洋沉积物后，它们会长期存在于其中，并逐渐从沉积物释放出来，形成污染源。
这使得沉积物中重金属的浓度不断升高，进一步加剧了生态风险。
三、海洋沉积物中重金属的生态风险评估为了准确评估海洋沉积物中重金属的生态风险，可以采用以下方法：1. 采样与分析：选择代表性的采样点位，采集海洋沉积物样品，并进行重金属含量的分析。
常见的分析方法包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等。
2. 风险评估模型：根据已知的重金属毒性数据和生态参数，构建生态风险评估模型。
这可以包括概率模型、计量模型等，用于对重金属的生态风险进行定量评估。
3. 生态影响评估：通过对已有研究结果的综合分析，评估重金属对当地生态系统的潜在影响。
这可以包括对生态系统结构、功能和稳定性等方面的评估。
四、防控重金属污染的措施针对海洋沉积物中的重金属污染，应采取相应的防控措施，包括：1. 加强监测与管理：建立健全的监测网络，加强对海洋沉积物中重金属污染的监测和管理。
春、夏季长江口海水、沉积物及生物体中重金属含量及其评价黄厚见;平仙隐;李磊;廖勇;沈新强【摘要】根据2009年5月(春季)、8月(夏季)长江口海域的环境调查资料,分析了长江口及其临近海域水相、表层沉积物及生物体内的6种重金属含量及分布特征,利用单因子指数法对污染状况进行了评价,并就污染来源进行了探讨.结果表明:研究海域春季表层水体中以Cu和Hg污染为主,超标率均为30％,而底层则主要为Hg 污染,超标率为35％,Zn和Pb除个别站位超标外,其它站位状况良好；夏季表、底层水体中重金属污染以Cu、Zn和Hg污染较为严重,各重金属质量浓度约为春季水体中的2倍.研究海域春季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、As、Cu、Zn、Pb、Hg,夏季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、Cu、As、Hg、Zn、Pb,春、夏季沉积物中各重金属质量分数有所差异,总体表现为春季高于夏季.生物体内重金属质量分数状况较好,均符合各类食品安全标准.春、夏季沉积物对重金属的富集能力有所不同；但总体表现为春季富集能力高于夏季,这可能与泥沙再悬浮造成的重金属重新释放有关；鱼类和甲壳类对不同重金属的富集能力有所差异,鱼类对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As,而甲壳类对重金属的富集能力由大到小依次为Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2011(020)005【总页数】6页(P898-903)【关键词】长江口;沉积物;生物体;富集系数【作者】黄厚见;平仙隐;李磊;廖勇;沈新强【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;上海海洋大学,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;上海海洋大学,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090【正文语种】中文【中图分类】X145河口位于河流与海洋的交界地带，其生态环境受陆源及海洋等各方面因素的影响，是一个活跃的、开放的生态系统。
长江口是中国第一大河口，作为世界上最大的河口之一，其不但拥有复杂的水动力条件，而且位于工业发达地区，加之长江干流中启动的各类重大水利工程等，诸多条件决定了长江口水环境中重金属含量与分布特征状况的复杂多变[1-2]。
重金属是河口和近海水体及沉积环境中主要污染物之一，河口重金属主要来源于岩石矿物的自然风化、污染物排放、大气输入以及沉积重金属的重新释放等[3-6]。
由于长江口地处工业发达地区区，且拥有复杂的水动力条件如台湾暖流、黑潮、东海沿岸流、长江冲淡水，故而相对于矿石风化、大气输入等原因，陆源输入及重金属的重新释放对长江口海域重金属含量的影响要大得多。
目前已有学者对长江口水体、沉积物中重金属含量、形态及分布特征进行了相关研究[1-2,7]，并指出长江口的重金属元素主要来自于陆源物质污染[7]。
但尚缺乏同一空间海域水体、沉积物、生物体中重金属时空分布及相互联系的研究，故本文以 2009年春季、夏季长江口海域的环境调查资料为基础，分析讨论了春季、夏季Cu、Zn、Pb、Cd、As及Hg 6种重金属在水体、沉积物及生物体内的含量状况及分布特征，以期更好地评价该海域环境重金属污染状况及其生态风险。
1 材料和方法1.1 样品采集与分析分别于 2009年春季、夏季各进行一个航次的调查，调查区域内共设置20个站位(图1），分别采集各站位对应的表底层水样、沉积物样以及生物样，生物样品采集具有一定经济价值的甲壳类和鱼类。
采样点处，水深小于10 m时仅采取表层海水，大于10 m则取表底两层。
表层沉积物用采泥器采集。
阿氏拖网采集生物样品，每次拖网10 min。
各类型样品的采集、贮运、样品的预处理和分析测定方法均按照《海洋监测规范》[8]相关规定进行。
样品分析方法见表1。
1.2 评价方法使用单因子指数质量模型对长江口水体、沉积物以及生物体(鱼类及甲壳类）中的6种金属进行评价，其计算公式[9]为：图1 监测站位Fig.1 Distributions of monitoring stations表1 重金属检测方法Table 1 The analysis of heavy metals重金属水样沉积物样生物样Cu 无火焰原子吸收分光广度法无火焰原子吸收分光广度法火焰原子吸收分光光度法Zn 火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法Cd 无火焰原子吸收分光广度法火焰原子吸收分光光度法Pb 无火焰原子吸收分光广度法火焰原子吸收分光光度法无火焰原子吸收分光广度法火焰原子吸收分光光度法As 氢化物-原子吸收分光光度法无火焰原子吸收分光广度法氢化物-原子吸收分光光度法原子荧光法Hg 冷原子吸收分光光度法冷原子吸收分光光度法原子荧光法式中：Pi，Ci和Si分别为某重金属i项指标、实测数据和评价标准，当 Pi>1，表明水质已经受到污染，当Pi≤1，表明水质未收到污染，Pi越大，表明水体受污染程度越高。
本研究依据调查海域重金属含量情况，分别采用国家一类海水水质标准[10]、国家一类沉积物标准[11]和《海洋生物内污染物评价标准》对水样、表层沉积物样及生物样进行评价。
2 结果与讨论2.1 长江口水域水体中重金属质量浓度及其评价长江口海域水体中重金属的监测结果及评价结果(表2)表明，调查海域中Cu、Zn、Cd和As 4中重金属质量浓度在春-夏季，表层-表层、底层-底层海水中质量浓度差异显著(T-test, P<0.05)。
夏季水体中重金属的质量浓度普遍高于春季，其中，水体中质量浓度较高的Cu、Zn在春-夏季表层-表层、底层-底层间差异尤为明显，夏季表、底层水体中Cu和Zn的质量浓度均是春季表、底层水体中Cu、Zn质量浓度的2倍左右，夏季重金属质量浓度较高的原因可能是由于长江口径流量具有明显的季节性，夏季为径流量通常比春季大[12]，较大的径流量会对富集有较高质量分数重金属的沉积物产生冲刷，重金属通过泥沙再悬浮而被重新释放进入水体；另外，夏季陆源污染物的输入较为集中，可能会影响到水体中重金属的质量浓度，尤其是表层海水的重金属质量浓度。
春季的监测结果中，1号站位表、底层水体中Cu的超标倍数均较大，最高达3.95倍，表层水体Cu质量浓度的超标率为30%，而底层仅为 5%，暗示存在污染输入；表、底层水体中Hg的超标率较大，分别为30%和35%，平均超标约2倍，其中5号站位表层海水Hg质量浓度超标达5.30倍。
Zn和Pb除个别站位存在轻微污染外，其他均符合海水一类标准。
夏季表、底层水体中Cu、Zn和Hg污染大幅上升，成为长江口及附近海域水体污染的主要重金属污染因子。
其中 Cu污染表现为高超标率、高超标倍数，表、底层水体中Cu质量浓度的超标率分别为 75%，65%，超标倍数在1.1~4.5倍之间，平均超标倍数达2倍多；Hg的超标倍数在1.1~2.5之间，但表、底层的超标率均高达80%；夏季水体中Zn污染加剧，表、底层海水Zn超标率分别为55%，35%，超标范围在1.0~2.74之间；表、底层水体中仅个别站位存在Pb污染。
长江口春季、夏季水体中Cd和As的质量浓度均符合海水一类标准。
从主要污染物质的整体分布及质量浓度来看，表层海水污染情况较底层海水严重，外源输入是污染的主要因素之一。
表2 长江口水域水体重金属质量浓度及评价状况Table 2 The concentrations of heavy metals in seawater from Yangtze River estuary and its assessmentµg·L-1SD：标准偏差；Pi：单因子指数月份层次项目ρ(Cu) ρ(Zn)ρ(Pb) ρ(Cd) ρ(As) ρ(Hg)范围 2.77~19.75 3.94~27.2 0.12~1.46 0.04~0.207 1.195~9.094 0.006~0.265表层平均值 5.873 9.731 0.511 0.098 3.256 0.046春季 SD﹡ 4.85 5.11 0.31 0.05 1.93 0.06范围 1.34~12.67 3.46~19.6 0.15~1.29 0.023~0.195 1.21~8.184 0.004~0.182底层平均值 4.189 10.329 0.425 0.095 2.871 0.051 SD 2.23 4.74 0.24 0.05 1.78 0.05 Pi﹡ 1.006 0.502 0.468 0.097 0.153 0.97范围 2.5~22.17 8.88~54.81 0.16~1.75 0.089~0.289 2.104~7.928 0.005~0.181表层平均值 9.53 24.543 0.54 0.168 4.5 0.074夏季 SD 5.92 11.8 0.37 0.051.81 0.04范围 1.58~20.43 4.95~31.72 0.18~1.06 0.055~0.2802.091~8.320 0.015~0.141底层平均值 8.271 17.103 0.461 0.1533.992 0.065 SD 5.81 7.690.22 0.06 1.45 0.03 Pi 1.78 1.041 0.501 0.161 0.212 1.39海水一类标准 5 20 11 20 0.05渔业水质标准 10 100 50 5 50 0.52.2 长江口水域沉积物重金属质量分数及评价由长江口春季、夏季表层沉积物重金属质量分数的调查结果(表3)可知，6种重金属的平均质量分数为 19.45、44.87、14.61、0.42、9.15、0.042 mg·kg-1，均低于海洋沉积物质量中的一类标准[11]。
春、夏季表层沉积物中Zn、Pb、As和Hg4种重金属质量分数差异显著(T-test, P<0.05)，其余重金属质量分数无显著差(T-test, P>0.05）。
夏季表层沉积物中Zn、Pb、As质量分数较春季有所下降，而Hg则略有升高。
表层沉积物中Zn、Pb、As 4种重金属质量分数降低可能与在强烈水动力条件下泥沙再悬浮而导致的重金属重新从沉积物中释放到水体中有关，夏季高水温及大流量情况下，富集在泥沙中的重金属易因泥沙再悬浮而释放到水体中[13]；夏季水体及沉积物中Hg的质量分数均有所升高，可能存在包括大气沉降等外源输入。
