雷州半岛滨海湿地表层沉积物中重金属含量分布与生态风险评价

采用多元统计方法分析了雷州半岛滨海湿地表层沉积物中重金属的含量、相关性、空间分布特征和来源,并对其生态风险进行了评价。研究区表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd和Hg的含量平均值分别为10.29±7.80、47.06±28.47、24.74±10.78、41.70±26.25、7.98±4.73、0.042±0.029和0.020±0.027μg·g-1。Cu、Zn和Cr以及Pb、Cd和Hg为2个强正相关群,第一个群中的重金属元素以自然来源为主,第二个群则兼有人为输入和自然2个来源。重金属含量的高值区主要分布在流沙港、湛江港西部、海安港和雷州湾西部海域。对照美国海洋与大气管理局(NOAA)的生物效应标准,研究区绝大部分海域内的表层沉积物中除As含量在约50%的站位的值在"效应范围低"(effect range low)和"效应范围中等"(effect range median)阈值之间,对底栖生物会偶尔发生负面效应外,其他重金属基本不发生负面效应。重金属总体为低污染程度和低潜在生态风险。应重视人类活动较强的区域如湛江港西部、流沙港、海安港等海区的重金属污染,以避免持续累积至能对生物造成危害的水平。

三亚河沉积物中重金属生态风险评价与污染历史

主要研究了三亚河沉积物中重金属的分布、富集程度、生态风险以及污染历史,可为三亚河的污染治理和海洋环境保护提供参考信息。结果表明,三亚河表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、As、Cd、Hg、Ni等8种重金属元素的质量分数分别为(3.9±1.7)、(100.4±38.9)、(32.0±8.3)、(28.8±11.5)、(10.27±4.61)、(0.181±0.110)、(0.204±0.091)、(22.7±8.0)μg·g^(^(-1)),Al2O3、TOC的质量分数分别为10.34%±5.49%、1.29%±1.23%。210Pbex放射性比活度被用于确定研究区的平均沉积速率并建立沉积年代框架。应用210Pbex稳定初始浓度模型得出三亚河沉积物的平均沉积速率约为0.89 cm·a^(-1),所获取柱状样的沉积年代为1918─2014年。基于柱状样底部未受人类活动影响的子样得到的研究区8种重金属的背景值分别为7.5、38.7、14.3、31.9、4.95、0.027、0.015和6.4μg·g^(-1)。三亚河表层沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd、Hg和TOC经Al元素标准化后的富集因子的算术平均值都大于1.5,说明这些重金属和有机质大部分来源于人类活动的输入。柱状沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd和Hg的质量分数和富集因子在45 cm深度以上(即上世纪60年代以后)也存在明显的由人类活动的输入引起的上升和富集趋势。研究区沉积物中TOC与富集重金属Pb、Cr、Cd、Zn和Cu之间的Pearson相关系数r值为0.56~0.85,表明有机质降解所产生的腐殖酸吸附是导致沉积物中重金属质量分数变大的主要原因。对照美国NOAA沉积物生物效应数据标准,三亚河沉积物中Hg含量在多数站位介于ERL和ERM阈值之间,已对底栖生物产生负面影响。三亚河目前重金属的沉积通量约为2.26g·m-2·a^(-1),所沉积的重金属主要为Zn,约占总通量的50.6%,其次为Pb、Cr和Cu,它们的比例分别为16.1%,14.5%和11.5%,毒性较强的Hg和Cd分别仅占总通量的0.10%和0.09%。