湛江湾红树林湿地表层沉积物重金属形态特征、生态风险评价及来源分析

随着工业化与城市化进程加快,湛江湾重金属污染物入海量逐年增加,沿岸红树林湿地承受着愈来愈大的环境压力。为了解湛江湾红树林表层(0-15 cm)沉积物重金属污染状况,对湾内沉积物中8种重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的质量分数、赋存形态特征及潜在生态风险进行了研究。采用改进BCR提取法分析重金属形态特征,运用基于总质量分数的潜在生态风险指数法和基于形态学的次生相与原生相分布比值法与风险评估编码法进行风险评价,并结合多元统计方法对重金属来源进行解析。结果表明,(1)沉积物中除Cr、Pb外,其余6种重金属的质量分数平均值均超过雷州半岛土壤环境背景值;8种重金属空间分布差异明显,变异系数在37.24%-108.19%之间。(2)As、Hg以残渣态为主要赋存形态,Cd、Zn以酸提取态为主要赋存形态,Cu、Ni、Pb以可还原态为主要赋存形态,Cr、Ni以可氧化态为主要赋存形态。(3)8种重金属元素非残渣态所占比例排序依次为CdCuNiZnPbCrAsHg,其中Cd、Cu、Ni、Zn、Pb、Cr的非残渣态所占比例均超过70%,说明重金属元素具有极强的迁移性和生物有效性,再次释放风险较大;非残渣态质量分数高值区出现在NHD和GHCL站位,说明这两个区域红树林沉积物重金属活性较高,重金属污染问题应引起重视。(4)湛江湾红树林表层沉积物中重金属RI均值为273.076,为中等潜在生态风险;而总体RSP值为5.79,表现为重度污染。从空间分布看,各站位重金属元素为中度至重度污染;其中NHD站位重金属污染程度最高,RSP值为11.97,与非残渣态空间分布特征一致。(5)多元统计结果表明,湾内红树林表层沉积物中重金属来源主要与生活排污、养殖排污和工业排污有关,其次为自然风化产物的输入。