长江口邻近海域表层沉积物重金属赋存形态及生态危害评估

为探究长江口东南支海域表层沉积物重金属形态分布特征及污染状况,本研究于2019年12月在长江口邻近海域采集了18份表层沉积物样品,使用微波消解法以及改进后的沉积物重金属形态分析的连续提取法分别分析了沉积物中7种重金属（Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As、Ni）的总量和各形态含量,结合沉积物质量基准（SQG）、风险商（HQ）等方法初步探讨了长江口邻近海域表层沉积物中重金属的赋存形态特征,并评估了其生态风险。结果显示,从近岸到近海,重金属含量梯度逐渐减小,除Cd、Cr属于Ⅱ级标准,其余重金属平均含量均达到海洋沉积物质量Ⅰ级标准。长江口邻近海域沉积物呈中性?弱碱性,属还原环境;Zn、Pb、Cd以次生相为主要赋存形态,对环境条件变化较为敏感,其中Cd次生相的质量分数最高（74.2%）,且以可还原态为主要赋存形态,Cu、Cr、As、Ni以原生相为主要赋存形态,性状相对稳定。生态风险评估结果表明,长江口邻近海域表层沉积物重金属的组合生物效应对水生生物产生危害的概率较低。As与Cd元素的生态风险较高,尤其是Cd,易被生物利用,对环境危害性更强,需要引起重视。     

长江口及其邻近海域沉积物重金属分布特征和环境质量评价

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了长江口及其邻近海域表层沉积物细颗粒组分(<63ìm)的重金属,平均含量为As10.47 mg·kg-1、Cd 0.19 mg·kg-1、Cu 37.68 mg·kg-1、Pb 36.86 mg·kg-1、Cr 97.80 mg·kg-1、Zn 98.65 mg·kg-1.空间分布上,As、Cd和Cu含量随着离岸距离的增大有递减的趋势,Pb、Cr和zn含量变化不显著,调查海区南部海域的晕金属含量普遍比北部海域高.单因子污染评价显示.调查海域底质局部已经受到了As、Cu、Ph、Cr和Zn的中度污染,而Cd的影响较轻微.依据沉积物质量基准(SQGs)对本区沉积物环境质量评价表明,大部分站位As、Cu和Cr 3种重金属的含量位于效应浓度低值(ERL)和效应浓度中值(ERM)之间,只是偶尔产生不利的生物效应;Cd、Pb、Zn 3种重金属的含量都低于ERL或大部分站位低于ERL,几乎不会产生不利的生物效应.对底质综合环境质量进行的因子分析和系统聚类分析结果显示,长江口外和杭州湾外近海海域的综合底质环境较差,应引起重视.     

大亚湾核电站邻近海域大型底栖生物群落结构分析

2005年3月和7月对大亚湾核电站邻近海域的大型底栖生物进行了调查.春夏季两次调查共获底栖生物75种,环节动物种类数最多;平均生物量为42.13 g/m2,平均栖息密度为128.50 ind/m2.采用Bray-Curtis相似性系数聚类分析和多维排序尺度分析大型底栖生物群落,春夏季均划分出三个大型底栖生物群落,丰度生物量比较法分析认为个别生物群落可能处于中度扰动状态.不同季节相比较,大型底栖生物数量差别明显,春季生物种类数、生物量和丰度均高于夏季.春夏季生物群落发生了一定的变化,春季生物多样性好于夏季.     

长江口及邻近海域底栖生物分布及与低氧区的关系研究

2005年夏季对长江口及毗邻海域(长江口、杭州湾和舟山海域)的40个站位进行了底栖生物的分类、组成、丰度、生物量以及多样性的研究.底栖生物共监测到86种,其中以长江口底栖生物种类最多(62种);全海域底栖生物生物量平均9.55 g/m2,其中以舟山海区最高(12.45 g/m2),最低为杭州湾(0.53 g/m2);栖息密度平均为86个/m2,其中以长江口最高(138个/m2),舟山海区次之(33个/m2),杭州湾最少(4个/m2);各海区底栖生物多样性指数以舟山海区最高(1.28),长江口和杭州湾多样性指数均小于1,尤其是杭州湾仅为0.33;底栖生物的沙漠化程度较重,长江口、杭州湾及舟山海区生物量为零的站位分别占了31.2%、33.3%、13.3%.将以上结果与近十年来的积累调查资料比较显示,底栖生物生存环境仍较恶劣,长江口和杭州湾海域仍有三分之一的区域无底栖生物,但这种趋势近年来已有所缓解.在长江口季节性低氧区内的站位,底栖生物生物量和栖息密度都远远高于调查海域的平均值,特别是多毛类和棘皮动物,这说明长江口季节性低氧区的存在并不会完全破坏低氧区底栖生态系统.     

长江口及邻近海域沉积物中重金属研究——时空分布及污染分析

根据2005~2009年5月和8月对长江口及邻近海域的调查监测资料,研究了沉积物中6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As)的时空分布特征,探讨了其影响机理,并对其污染进行了分析.结果表明,6种重金属总体分布格局呈由近岸向远岸递减,并在泥质区普遍存在一个重金属含量的高值区;陆源输送、水动力条件、细颗粒物质的吸附以及絮凝作用是控制重金属分布的主要因素;陆源输送、大气干湿沉降、有机物释放、重金属存在形态之间的转换是重金属来源的重要途径;基于因子总得分的污染分析显示,沉积物中重金属污染分布呈由近岸向远岸递减的趋势.     

长江口及毗邻海域底栖生物丰度和生物量研究

2005年夏季对长江口及毗邻海域(长江口、杭州湾和舟山海域)的40个站位进行了底栖生物的分类、组成、丰度、生物量以及多样性的研究.底栖生物共监测到86种,其中以长江口底栖生物种类最多(62种),其次为舟山海区(44种),杭州湾最少(5种);全海域底栖生物生物量平均9.55g/m2,其中以舟山海区最高(12.45 g/m2),长江口次之(8.52 g/m2),最低为杭州湾(0.53 g/m2);栖息密度平均为86个/m2,其中以长江口最高(138个/m2),舟山海区次之(33个/m2),杭州湾最少(4个/m2);各海区底栖生物多样性指数以舟山海区最高(1.28),长江口和杭州湾多样性指数均小于1,尤其是杭州湾仅为0.33;底栖生物的沙漠化程度较重,长江口、杭州湾及舟山海区生物量为零的站位分别占了31.2%、33.3%、13.3%.将以上结果与近十年来的积累调查资料比较显示,底栖生物生存环境仍较恶劣,长江口和杭州湾海域仍有三分之一的区域呈现沙漠化,但这种恶化趋势已得到初步遏制.     

长江口及邻近海域表层沉积物中氮形态的研究

氮是海洋初级生产力和食物链的基础,不同形态的氮具有不同的物理化学性质和生物可利用性。对长江口及邻近海域沉积物不同形态氮的含量及其影响因素的研究可以加深该区域氮生物地球化学循环过程的认识。本研究采用改进分级浸提方法测定了2014年8月长江口及邻近海域表层沉积物中离子交换态氮（IEF-N）、碳酸盐结合态氮（CF-N）、铁锰氧化态氮（IMOF-N）以及有机态和硫化物结合态氮（OSF-N）,描绘出研究海域表层沉积物中不同形态氮的分布特征及其影响因素。研究海域中,不同形态氮的分布由于受到不同因素的影响,含量分布和变化特征也有着相应的不同。其中陆源物质输入、沉积物的粒径大小以及海洋生物的丰度影响着IEF-N的分布;而CF-N分布与pH的变化密切相关;IMOF-N的含量受到沉积物氧化还原环境的直接影响;OSF-N则与沉积物来源有关。     

长江口及其邻近海域表层沉积物的有机质物源变化分析

2013~2015年,在长江口-杭州湾及其邻近海区采集表层底质样品112个,进行总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳同位素（δ13C）、有机氮同位素（δ15N）和C/N的测定,得到碳氮元素的空间分布特征;并与2006年的数据对比,观察TOC、TN和有机碳δ13C的空间变化。将研究区划分为北部的长江水下三角洲和南部的浙闽内陆架沉积区两部分,结果表明:TOC和TN在北部由陆向海先升高后降低,在浙闽内陆架沉积区表现为向海增加,并在122°~123°E范围内的29°N附近出现高值;有机碳δ13C由陆向海变轻,且在长江水下三角洲比浙闽内陆架沉积区要低,变化较南部慢;2006年和2015年的数据对比表明,近年来,TOC和TN降低,有机碳δ13C变轻,碳氮元素的空间分布更加均一,这些变化在123.5°E以西的长江口地区表现得尤为明显。     

海河及邻近海域表层沉积物重金属污染及其分布特征

对海河及邻近海域沉积物重金属污染程度进行调查,结果显示海河沉积物已遭受重金属污染,其重金属含量高于渤海湾,而且峰值最高的区域出现在工业发达、人口密集的天津市区和塘沽区。将海河及邻近海域表层沉积物不同颗粒组分的复合体进行分离,并进行了重金属含量的测定。结果进一步证明,重金属含量随沉积物复合体颗粒尺寸增大而减小。同时表明,渤海湾表层沉积物复合体比海河的颗粒大,砂质含量比海河高。渤海湾细小颗粒(<20μm)复合体含量(62.42%)低于海河(70.24%),而渤海湾粗砂(>200μm)组分(31.17%)比海河(17.83%)高得多。海河各粒级复合体上Cu、Pb、Cd的含量明显高于渤海湾中各粒级相应的重金属含量,平均是渤海湾的2倍左右,Cr在海河与渤海湾各粒级含量相对来说比较接近。     

长江口邻近海域痕量金属黄铁矿化度研究

采用三步逐级提取方法,对长江口沉积物中痕量金属(Fe、Mn、U、Mo、Cr、Ni、Cu、Pb和Zn)的黄铁矿化程度进行分析。结果表明,痕量金属的化学形式主要以活性态为主,黄铁矿态组份含量较低。Fe、Mn、V、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn和Mo的黄铁矿化程度分别介于4.3%～15.9%、0.1%～0.7%、0.7%～4.3%、2.4%～7.3%、3.5%～6.6%、18.4%～47.4%、0.7%～2.6%、2.1%～9.6%和47.2%～82.1%,并且按以下顺序(均值)递减:MoCuFePbCrNiZnMnU。U的黄铁矿态组分末被检出。这些差异与每一种痕量金属的地球化学行为有关。在剖面上,DOP随深度增加而增大。河口的水动力条件、总硫及有机碳含量是影响痕量金属黄铁矿化程度的主要因素。细粒、富硫及有机质的沉积物中痕量金属的黄铁矿化程度较高。与其它沉积环境相比,长江河口沉积物中铁及痕量金属的黄铁矿化程度都较低。这可能代表了一种端元模式。高沉积速率、低有机质含量、贫硫的河口沉积物中,黄铁矿并不是痕量金属重要的捕获器及载体。     

珠江口海域表层沉积物中重金属含量分布特征及其环境质量评价

分析了珠江口海域采集的12个表层沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg)的含量分布特征,并对其环境质量进行了评价.采用原子吸收法分析了Cu、Pb、Zn、Cd含量,采用冷原子吸收法分析了Hg含量.结果表明,表层沉积物中Cu、Zn含量较高,Cd、Hg含量较低;除Hg和Cd之外,其它各金属元素之间均呈现较明显的正相关关系,特别是Cu和Pb、Zn和Pb、Hg和Pb的相关系数在0.8以上,属于高度正相关;以第一类海洋沉积物质量标准评价时只有Pb不超标,以第二类标准评价时,只有Cu超标,可见,珠江口海域受Cu污染较为严重.     

长江口及邻近海域赤潮藻种演替过程中营养盐特征

根据2010年4～10月份四个航次典型断面的调查数据,分析了长江口及邻近海域赤潮爆发过程中藻种演替现象、营养盐含量及结构变化,并初步分析了营养盐特征对赤潮藻种演替的作用。结果表明:在4月、5月、7月三个航次"硅藻→甲藻→硅藻"的演替过程中,发现不同藻种对营养盐的需求不同,较高浓度的DIN、磷酸盐和硅酸盐以及低的DIN/P、Si/DIN、Si/P比值更有利于硅藻的生长,而甲藻在低浓度的DIN、磷酸盐和硅酸盐以及高的DIN/P、Si/DIN、Si/P比值条件下生长速度较快;至10月份,硅藻和甲藻赤潮结束,营养盐基本恢复至赤潮爆发前的状态;不同时期长江口及其邻近海域水体中营养盐的改变,使得竞争能力强的藻种逐渐成长为优势藻种,从而导致了藻种的季节演替现象。     

长江口外亚硝酸盐高值现象的形成机制

2006年6～7月对东海长江口及外海海域的调查数据显示,在所调查海域范围内32°N附近122°E～126°E之间存在NO2-N高值现象,NO2-N浓度最大值可达到2.38μmol/dm3,水深位于10 m以下。结合历史资料及不同季节调查数据分析:NO2-N高值现象春夏季存在,秋冬季消失。本文通过对NO2-N与温度、盐度、溶解氧、pH、表观耗氧量、颗粒有机碳及叶绿素之间的关系分析NO2-N高值现象的形成机制,结果表明:温度、盐度、密度跃层的存在是形成NO2-N高值现象的必要条件,亚硝化过程是NO2-N高值现象形成的主要原因。秋冬季节强风的搅拌作用使NO2-N垂直分布中跃层现象消失,从表到底NO2-N浓度相近,但秋季浓度水平仍较高;冬季则恢复到正常水平。     

长江口及邻近海域表层沉积物中营养元素的分布特征及其控制因素

对2003年6月采集的长江口及邻近海域的24个表层沉积物样品进行分析,分别得到C、N、P三种营养元素的三种形态的含量,并由此得到不同形态营养元素的平面分布及其在总量中所占的份额,即IC、IP为C、P的优势形态,而ON为N的优势形态。在此基础上,进一步分析了影响不同营养元素分布的因素,得出上覆水体的温度、沉积物粒度以及水动力条件等对沉积物中营养元素的分布具有重要影响。     

长江口及邻近水域富营养化现状及变化趋势的评价与分析

根据2000～2002年6个航次的调查资料,分析研究了长江口及邻近水域富营养化现状及其变化趋势。研究结果表明,长江口及邻近水域营养盐含量十分丰富,平均56％水域无机氮含量已超过海水水质四类标准,磷酸盐也有40％以上已达到或超过海水水质四类标准。基于20个监测点有机污染指数（E值）和富营养化指数（A值）的计算结果,发现长江口及邻近水域从西向东、从北向南污染程度逐步降低;同时根据多年平均的A值划分,大约60％水域已达到重污染水平,受轻度和中度污染的水域均为20％左右。     

2010年春季长江口邻近海区水体中溶解有机碳、氮的分布特征及其影响因素

根据2010年5月在长江口邻近海区的调查,分析研究了海域溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的含量及其分布状况,并分别对DOC、DON与盐度(S)、叶绿素(Chla)、表观耗氧量(AOU)等要素的关系进行了初步探讨。结果表明,春季研究海域表、底层DOC平均含量分别为100μmol/L和82μmol/L,水平分布趋势均为近岸高于远岸,长江口附近DOC的浓度最高。DON的表、底层含量分别为20.2μmol/L和15.5μmol/L,水平分布特点与DOC类似,表现为近岸浓度高,远岸浓度低。垂直分布特点都是表层浓度高于底层。C/N分布与盐度相似,呈现近岸低于远岸的特征。研究海域DOC、DON与盐度和Chla的关系表明,其分布受陆源输入的影响较大,同时受一定的生物活动的影响。     

长江口滩涂湿地重金属的分布格局和研究现状

综述长江口滩涂湿地重金属在各储存库的分布格局,分析重金属含量的变化及其产生原因,评价长江口滩涂湿地目前的环境状况,试图对湿地重金属研究提出科学的建议。     

锦州湾表层沉积物重金属污染状况评价

利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对锦州湾表层沉积物中6种重金属元素(Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As)总量进行分析测定,并运用潜在生态风险指数Hakanson评价方法对锦州湾表层沉积物重金属污染状况进行评价,结果表明:锦州湾表层沉积物中Zn、As、Cd和Pb等重金属元素已经达到了极重的污染水平,并使得锦州湾海域部分区域长期处于高生态风险等级.