渤海湾表层沉积物重金属污染状况及年际变化分析

根据2014~2018年渤海湾海洋生态环境沉积物质量业务化监测数据,对沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As等7种重金属元素的含量及年际变化趋势进行了分析.通过单因子污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价了研究区近岸海域沉积物重金属污染状况和潜在生态风险程度.结果显示,符合一类标准的站位达92%以上,主要超标因子为Cd和Hg,这两种重金属含量的高值区一般分布在渤海湾南北两侧近岸地区,包括北侧天津港、黄骅港附近,南侧滨州、东营近岸.Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As等单个重金属含量年际变化有所不同,年平均单因子污染指数均不大于1,年平均地累积指数均小于0,表明研究海域沉积物质量状况良好,其中Cu单因子污染指数较大,近5年的平均值达到0.653;Cd地累积指数相对较大,对其监测工作值得重点关注.2014~2018年研究区域沉积物重金属的总潜在生态危害程度为轻微等级,仅Hg和Cd部分站位出现强和中等的生态危害程度,各类重金属元素对渤海湾海域生态构成潜在危害风险顺序为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr>Zn;RI基本表现为先升高后降低、然后略微上升的年际变化趋势,生态风险较高的区域主要位于渤海湾中部天津港附近和东北部曹妃甸附近海域.     

汤逊湖表层沉积物重金属污染与潜在生态风险评价

为了解汤逊湖沉积物重金属的污染特征、空间分布、潜在来源和生态风险,对汤逊湖表层沉积物重金属(As、 Hg、 Cd、 Cr、 Cu、 Pb、 Zn和Ni)含量进行分析,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度进行评价,并利用相关性和主成分分析法解析重金属主要污染物的潜在来源.结果表明,除Cr外,其余重金属含量均高于其背景值.重金属含量存在显著性地域差异,湖泊西南角、东北角Hg、 Cd、 Zn和Cu元素含量较高,可能来自排污口废水排放、渔业和周围工农业活动等复合污染.地累积指数和潜在生态风险表明Hg和Cd处于偏中度污染,Cu、 Pb和Zn处于无-轻度污染,As、 Cr和Ni处于无污染状态;除Hg和Cd分别存在较重和重度的潜在生态风险外,其余元素均处于低风险水平.汤逊湖表层沉积物重金属整体表现为较重生态风险水平.     

黄河三角洲滨海湿地表层沉积物重金属区域分布及生态风险评价

对黄河三角洲滨海湿地表层沉积物重金属含量变化区域分布特征进行了分析,探讨了沉积环境对重金属分布的影响,采用Hakanson潜在生态风险指数法综合评价了黄河三角洲滨海湿地沉积物中重金属污染状况和潜在风险程度.结果表明,黄河三角洲滨海湿地表层沉积物Hg、Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的均值分别为0.034、18.733、19.393、65.317、0.235和62.940μg.g-1.黄河三角洲滨海湿地重金属分布存在区域差异,现行河口区重金属含量最高,鲁北古代黄河三角洲区重金属含量次之,废弃河口区为最低.重金属区域分布受水动力条件的影响显著,黏土含量对重金属的富集和分布也起到一定控制作用.黄河三角洲滨海湿地表层沉积物质量状况良好,综合污染指数为0.10～4.14,处于低污染状态,Cr是主要污染因子,均值为0.63.6种污染物的污染程度由高到低的顺序为Cr>Cu>Zn>Cd>Pb>Hg.综合潜在生态风险指数介于0.46～51.88之间,具有较低的潜在生态风险.6种污染物潜在生态风险参数由大到小顺序为Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>Zn,Cd是黄河三角洲的主要潜在生态风险因子.     

华东沿海滩涂区表层沉积物重金属含量特征及风险评价

为了解华东(江苏省、上海市、浙江省和福建省)沿海滩涂表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属含量特征、来源及污染风险.采用数理统计、相关性分析、因子分析等方法对华东沿海滩涂区表层沉积物1 906件样品的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属进行了系统研究.结果显示华东沿海滩涂区表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属总体含量不高,其中江苏省沿海滩涂表层沉积物重金属总体含量较低,上海、浙江沿海滩涂表层沉积物重金属总体含量较高;上海、浙江沿海滩涂表层沉积物重金属除了自然成因,受人为活动影响较大,江苏沿海表层滩涂沉积物受人为活动影响相对较轻,其中Hg在上海、浙江、福建滩涂受人为活动影响尤为严重,Cd、Cu在上海、浙江滩涂受人为活动影响尤为严重.采用海洋沉积物污染指数和平均沉积物质量基准商进行评价,结果显示,华东沿海滩涂区沉积物总体污染物生态风险较低,江苏省和福建省滩涂生态风险较低,上海市和浙江省滩涂生态风险相对较高.     

环渤海典型海域潮间带沉积物中重金属分布特征及污染评价

对环渤海11个采样点潮间带沉积物中重金属含量进行了测定,结果表明：Cu、Cr、Zn、As、Cd、Pb的平均含量分别为14.92,31.73,73.68,11.34,0.448,21.94 mg/kg。与国内典型的河口和海湾比较,Cu、Cr、Zn、As处于相对较低水平,Cd、Pb处于中等水平。各元素的空间分布特征总体为：高值区在辽东湾,次高值区在渤海湾,低值区位于莱州湾。相关性分析表明：Cr、Cu、Zn、Cd、Pb可能具有相似的输入源,As的主要来源可能与其他几种金属不同。地累积指数法评价结果显示：Cr、Cu、Zn、As属于清洁级别,Pb处于轻度污染水平,Cd以轻度污染为主,局部海域出现偏中度、中度污染。重金属元素污染程度排序为Cd > Pb > Zn > Cu > As > Cr。潜在生态危害指数法评价结果表明：重金属对渤海生态风险构成的危害程度排序为Cd > Pb > As > Cu > Zn > Cr。Cr、Cu、Zn、As、Pb均为低生态危害等级,Cd以中等生态危害等级为主,局部海域出现强、很强、极强生态危害等级。     

固城湖退圩还湖区沉积物重金属特征及生态风险评价

为探讨退圩还湖对固城湖表层沉积物重金属污染特征、空间分布和生态风险的影响,对退圩区和湖区表层沉积物重金属（Fe、Mn、As、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb）含量进行对比分析,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度,利用相关性和聚类分析法解析重金属主要污染物的潜在来源.结果表明,退圩区沉积物重金属中Cd （0.21mg/kg）和湖区沉积物重金属中Cd （0.56mg/kg）和Zn （145.33mg/kg）和Pb （41.17mg/kg）含量的平均值分别达到江苏省土壤背景值的2.45、6.55、2.24和1.87倍.湖区表层沉积物重金属Cd、Zn、Cu和Pb含量显著高于退圩区.地累积指数法评价显示退圩区中Cd为轻度污染;湖区中Cd为中度污染,Zn、As、Cu和Pb为轻度污染.潜在生态风险指数表明,湖区表层沉积物生态风险高于退圩区;Cd是湖区与退圩区最主要的生态风险贡献因子,可能与水产养殖活动以及工业废水排放有关.固城湖退圩还湖对于降低固城湖重金属生态风险有着积极作用.     

浙江典型海湾潮间带沉积物污染及生态风险评价

基于浙江4个典型海湾潮间带表层沉积物重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As和多氯联苯（PCB）的调查结果,探究其污染特征、潜在生态风险和来源.结果表明,海湾潮间带表层沉积物Cd、Hg、As、PCB含量均符合国家海洋沉积物质量Ⅰ类标准;42%、9%、3%、12%站位的Cu、Zn、Pb、Cr符合国家海洋沉积物质量II类标准,1%站位的Cu和Zn符合国家海洋沉积物质量III类标准.区域污染程度（PLI_zone）依次为乐清湾 > 三门湾 > 象山港 > 杭州湾,乐清湾潮间带沉积环境为中等污染,杭州湾、象山港和三门湾潮间带沉积环境无污染.区域生态风险（RI）依次为乐清湾 > 杭州湾 > 三门湾 > 象山港,乐清湾和杭州湾潮间带沉积物为中潜在生态风险,三门湾和象山港潮间带沉积物为低潜在生态风险.Cd是首要的潜在生态风险因子,Cd对杭州湾、象山港、三门湾、乐清湾潜在生态风险指数（RI）的贡献分别为63%、54%、58%和55%.生活污水、工农业和交通污染是浙江典型海湾潮间带重金属和PCB的主要来源.     

海南小海沉积物中的重金属分布特征及潜在生态风险评价

对小海沉积物进行采集,测定了沉积物中的Cu、Pb、Cd、Zn、Hg、As重金属的含量,用单因子指数法和Hakanson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:小海湾内沉积物中Cu、Pb、Cd、Zn、Hg、As的平均含量分别为0.20 mg/kg、0.18 mg/kg、0.30 mg/kg、0.22 mg/kg、0.44 mg/kg、0.23 mg/kg.沉积物所监测的重金属中,Hg金属的空间波动程度最高,其他重金属的空间波动程度较低.沉积物质量评价结果表明:小海沉积物中主要的重金属污染因子是As,其重金属影响因子的顺序为As＞Hg＞Pb＞Cr＞Zn＞Cu＞Cd;各种重金属的潜在生态危害系数大小顺序为Hg＞As＞Cd＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn;潜在生态风险指数 RI平均值为37.06,属于轻微潜在生态风险.     

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.     

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.     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征及生态环境评价

基于莱州湾154个表层沉积物地球化学分析数据,结合相关地质资料,分析莱州湾表层沉积物重金属的分布规律及其来源,采用尼梅罗综合指数法进行评价。结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cd等7种元素平均含量分别为21.9610-6、21.9910-6、60.4110-6、60.0010-6、12.6410-6、0.05110-6、0.1210-6;空间分布特征整体表现为重金属高值区在莱州湾的西部海域,来自莱州湾西部的陆源性输入和湾内潮流运动规律是造成这种分布趋势的影响因素;Cu、Pb、Zn主要来源于岩石的自然风化和侵蚀过程,Cr、Cd既有自然源的贡献,也受到人为活动的影响,而As、Hg主要受人为活动影响;小清河入海口附近海域、老黄河入海口附近海域和黄河入海口附近海域污染指数最高,莱州湾东南海域污染指数最低,呈西高东低的趋势。     

渤海湾海岸带开发对近岸沉积物重金属的影响

为了解渤海湾围填海造成的生境变化趋势及重金属污染状况,对2003年和2011年渤海湾表层沉积物4种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)的含量及空间分布分别进行了研究,并采用BCR三步分级提取法分析了2011年渤海湾表层沉积物中这4种重金属不同赋存形态的含量,评估了这4种重金属的生物有效性,最后分别采用富集系数法和潜在生态危害指数法对2011年重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011年渤海湾沉积物中Cu、Cd、Pb的含量均比2003年偏高,重金属污染形势趋于严峻.Cu、Zn、Cd的空间分布趋势基本相似,其高值区均集中在渤海湾的中部海域.Pb的高值区主要集中在近岸河口和渤海湾中部及南部.4种重金属相互之间相关性显著,说明它们之间可能具有一定的同源性.形态分析表明Cu、Zn、Cd主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,各元素生物有效性排序为:Cd>Pb>Cu>Zn.Cd为渤海湾表层沉积物中最主要的污染元素,且具有较强的生态危害.Cu、Zn、Pb污染程度较低,生态危害轻微.     

黄河三角洲湿地淡水恢复区重金属分布特征及潜在风险

为评估黄河三角洲国家级自然保护区湿地淡水恢复工程的重金属生态恢复效果,对研究区表层沉积物重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Hg)进行监测,并开展了空间分布特征分析、生态风险评估和溯源分析。结果表明：恢复区表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu和Pb的平均含量分别为10.22,0.17,40.78,17.75,18.12 mg/kg, Hg未检出。恢复区重金属的RI值<60,呈低生态风险;Cd的E_r值为30～60,是主要的潜在生态风险因子。各类恢复湿地生境潜在风险差异显著,其中南部藨草区风险最低,北部生态岛最高。与未恢复区相比,恢复区内重金属含量的空间差异性及聚集效应减弱,且生态风险明显降低,表明恢复工程实施后,湿地水文功能的提升有助于降低重金属的生态风险。此外,沉积物中As、Cd、Cr、Cu和Pb具有高度同源性,其潜在来源主要是油田开采及工农业活动排放污染物。该研究结果可为黄河三角洲生态修复及重金属风险防控提供参考。     

哈尔滨松江湿地重金属空间分布及潜在生态风险评价

为了解哈尔滨松江湿地沉积物中重金属的污染程度,对其表层沉积物中8种重金属元素（Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn）的含量及其空间分布进行研究,并采用地累积指数法和潜在生态风险评价法对表层沉积物重金属污染程度进行评价.结果表明:①松江湿地沉积物中w（Cd）、w（Hg）和w（Pb）的平均值均高于松嫩平原土壤环境背景值,表明Cd、Hg、Pb这3种重金属元素存在富集.②相关分析显示,沉积物中w（TOC）、w（TN）均与各重金属含量之间存在相关性,而pH与各重金属含量无相关性.主成分分析显示,8种重金属可被辨识为2个主成分,即Cr、Ni、Cu、Zn和Pb为人为复合源因子,As、Cd和Hg为农业源因子.空间分析显示,松江湿地沉积物中Ni、Cu、Zn和Cr主要分布在阿什河口和白鱼泡湿地,As、Cd和Hg主要分布在金河湾、阿什河口和白鱼泡湿地,Pb主要分布在阿什河口湿地.③地积累指数（I_geo）评价表明,在所有采样点中Cd和Hg分别处于轻度和偏中度污染水平,其他元素均处于无污染水平.④潜在生态风险指数分析结果表明,松江湿地重金属的潜在生态风险主要是由Cd和Hg引起,二者贡献率分别为33.4%和57.6%;整个研究区综合潜在生态风险指数（RI）介于135.28~733.27之间,平均值为234.47,属于中度污染.8个采样区的生态风险指数依次为阿什河口>金河湾>白鱼泡>太平庄滩>松江>呼兰河口>滨江>太阳岛,其中,阿什河口湿地达到了较高污染,其他采样区均为中度污染.研究显示,松江湿地表层沉积物中重金属存在生态风险,其中以阿什河口湿地风险为最高.      

黄渤海不同生长阶段的日本鳗草对5种重金属（锌、铬、铜、铅、镉）的生物蓄积

为研究日本鳗草（Zostera japonica）在不同生长阶段对环境重金属的生物蓄积作用,本文在辽河口（渤海）、桑沟湾（黄海）和大长山岛（黄海）的日本鳗草分布区开展调查研究,分析了日本鳗草生长初期（5月）、生长旺盛期（8月）和衰退期（10月）地上组织和地下组织中5种重金属（Zn、Cr、Cu、Pb和Cd）的含量及其同沉积物重金属含量的相关性。研究结果表明,除Zn以外,辽河口日本鳗草分布区沉积物的重金属含量显著高于大长山岛和桑沟湾;日本鳗草体内的Pb和Zn含量显著高于其他重金属含量;日本鳗草地上组织对Cd、Pb和Cu具有蓄积作用,对Cd的生物富集系数最高达37.18,但对Zn和Cr不具有蓄积作用;生长初期的日本鳗草地上组织Cu和Zn含量与其基质中Cu和Zn含量呈良好的线性关系,而衰退期的日本鳗草地上组织Pb含量同沉积物中Pb含量具有显著相关性。日本鳗草在不同生长阶段对重金属的蓄积作用可用于开展黄渤海重金属污染水平的生物监测,本研究结果可为黄渤海的污染防治工作提供重要参考。     

杭州湾及邻近海域表层沉积物重金属的分布、来源及评价

根据1996—2012年期间杭州湾及其邻近海域春季调查资料,研究了表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量的时空分布特征,探讨了其影响机理,并对其来源及潜在生态风险进行了分析.结果表明:杭州湾及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、As 5种重金属主体上呈现出以南汇嘴附近海域为高值区,向东北部和西南部海域逐渐递减的趋势;Hg在长江口南支入海口和杭州湾口北岸未呈现出明显的高值区,在舟山东南海域出现了明显的高值区.历史变化趋势表明,自1996年以来,杭州湾及其邻近海域表层沉积物中Pb含量总体呈上升趋势;Cu、Zn、As含量在2001—2009年期间均表现出了上升趋势,2009年以来总体呈下降趋势;Cd、Hg含量有一定波动但总体保持稳定.基于历史数据统计法确定的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的环境背景值分别为20.6、21.0、80.5、0.102、0.039、9.99 mg·kg~(-1).各金属元素两两之间基本呈显著正相关(p0.05或p0.01),来源具有相似性.主成分分析表明,陆源碎屑颗粒的输送对研究区域表层沉积物中重金属的组成和分布具有决定性的意义,同时,重金属在不同介质间转换机制及海水养殖污染对沉积物重金属来源也有一定贡献.表层沉积物总体潜在风险为中等,Hg和Cd是主要生态风险贡献因子,其中,Hg的潜在生态风险程度为强.RI相对高值区分布在舟山东南海域、长江南支入海口及杭州湾口北岸.     

Spatial distribution of dissolved Pb, Hg, Cd, Cu and As in the Bohai Sea

Characteristics of the spatial distribution of selected dissolved heavy metals were analyzed during large scale surveys from August 12 to 25,2003 in the Bohai Sea.Dissolved Pb was the only element with average concentrations higher than the grade-one sea water quality standard of China.The spatial distribution of dissolved Pb in surface water was similar to those of Cd,Cu and As,where the isopleths generally indicated decreasing values from the bays to the central areas.Only for Hg did the high concentrations not only appear in Liaodong Bay,Bohai Bay and Laizhou Bay,but also in the Central Area,viz.not only in inshore but also in offshore areas. Vertical distributions of dissolved Pb,Cd,Cu and As were largely uniform,while that of dissolved Hg increased with depth.We infer that the input of pollutants from land was the main influencing factor for the detected distribution patterns of dissolved heavy metals, followed by the dynamics of sea water,release from bottom sediments and biochemical processes.Comparing with historical data, average concentrations of dissolved heavy metals appear to decline in recent years.