海南島北部紅樹(shù)林地區(qū)沉積物元素地球化學(xué)特征研究.pdf

1、紅樹(shù)林地區(qū)沉積物處于海陸交匯的潮間帶敏感區(qū)，其生態(tài)環(huán)境受控于海洋和陸地的雙重影響；加上紅樹(shù)植物凋落物的殘留使得林區(qū)沉積物有機(jī)質(zhì)含量比較高，同時(shí)林區(qū)水速較慢、厭氧環(huán)境和粘土等因素的影響，均有利于來(lái)自海洋和陸地的常、微量元素在林區(qū)沉積和積累，而這些常元素又有可能對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接影響。
　　 本文以自然條件復(fù)雜的海南島北部紅樹(shù)林區(qū)調(diào)查資料為基礎(chǔ)，通過(guò)分析紅樹(shù)林區(qū)沉積物中常、微量元素的含量和空間變化特征，研究了沉積物中元素之間的

2、相關(guān)性，探討了常、微量元素空間分布的控制因素，同時(shí)對(duì)研究區(qū)域沉積物中重金屬進(jìn)行了環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。得到以下主要結(jié)論和認(rèn)識(shí)：
　　 1.海南島北部紅樹(shù)林區(qū)沉積物中常量元素氧化物中的SiO2、Al2O3、Fe2O3（全鐵）含量相對(duì)較高，其它常量元素氧化物則相對(duì)較低。沉積物元素組成以SiO2和Al2O3為主，反映了研究區(qū)沉積物以鋁硅酸鹽為主。
　　 2.沉積物中常量元素的平面空間分布具有如下特征：東寨港紅樹(shù)林區(qū)的Al2O

3、3、Fe2O3、MgO、TiO2、MnO、Na2O、K2O含量最高，清瀾港紅樹(shù)林區(qū)的P2O5含量最高；新盈港紅樹(shù)林區(qū)的SiO2、CaO含量最高。
　　 3.研究區(qū)內(nèi)常量元素由沉積物表層至深部，SiO2、CaO、P2O5含量總體呈現(xiàn)逐步降低的趨勢(shì)，由淺至深A(yù)l2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2含量呈現(xiàn)逐步增高的趨勢(shì)；不同區(qū)域沉積物剖面中MnO含量隨著深度變化沒(méi)有明顯變化。三個(gè)研究區(qū)域沉積物剖面中SiO2、Al2O3、Fe

4、2O3、MgO、CaO含量變化幅度較大，TiO2、P2O5、MnO、K2O、TiO2含量變化幅度較小。
　　 4.對(duì)常量元素進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)SiO2含量與Al2O3、Fe2O3、MgO、TiO2、MnO、P2O5等常量元素呈顯著負(fù)相關(guān)，尤其是與SiO2含量與Al2O3呈現(xiàn)特別顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與Na2O之間呈負(fù)相關(guān)；MgO、Al2O3、Fe2O3、TiO2、MnO、P2O5之間存在著不同程度的正相關(guān)關(guān)系；CaO、Na2O

5、、K2O與TiO2無(wú)明顯的相關(guān)關(guān)系，反映區(qū)內(nèi)沉積物具有了復(fù)雜的來(lái)源背景。
　　 5.對(duì)海南島北部紅樹(shù)林區(qū)沉積物中微量元素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，沉積物中微量元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mg/kg）排序?yàn)椋篫n＞Cr＞Ni＞Cu＞Pb＞Co＞As＞Mo＞Cd＞Hg。微量元素在不同的區(qū)域具有不同的含量，東寨港紅樹(shù)林區(qū)和清瀾港紅樹(shù)林區(qū)中表層沉積物中的微量元素含量較高，而新盈港紅樹(shù)林區(qū)的相對(duì)較低。
　　 6. 沉積物剖面中微量元素在垂直分布上存在

6、如下規(guī)律：在整體上，新盈港紅樹(shù)林區(qū)除了As元素外，幾乎所有的表層沉積物微量元素都高于下層沉積物中微量元素的含量，這說(shuō)明微量元素在新盈港紅樹(shù)林區(qū)表層沉積物中富集；東寨港紅樹(shù)林區(qū)，下層沉積物中6種微量元素高于表層沉積物中微量元素含量，說(shuō)明表層沉積物受淋溶作用影響大，微量元素在其下層富集；清瀾港紅樹(shù)林區(qū)，Cd、Cr、Zn在沉積物下層富集，As、Co、Cu、Hg、Ni、Pb等元素在沉積物表層富集。
　　 7.海南島北部紅樹(shù)林區(qū)沉積物各微

7、量元素相關(guān)性分析顯示，Al與As、Cd、Hg、Mo等元素相關(guān)性不明顯，與其它多種元素具有明顯的相關(guān)性，這些元素在地球化學(xué)行為及影響因子方面具有相似的特征。SiO2與Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn呈顯著負(fù)相關(guān)。
　　 8. Co、Cr、Cu、Ni、Zn等微量元素的富集與沉積物的顆粒組分有關(guān)，同時(shí)也反映了這五種元素在物源以及遷移與累積特征上的相似性。Cd、Hg、Pb元素具有較高的正載荷，說(shuō)明它們的物源相近，遷移、累積特征相

8、似。As、Mo元素的物源、遷移與累積特征有別于其它元素。
　　 9.通過(guò)地質(zhì)累積指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法兩種評(píng)價(jià)方法對(duì)海南島北部紅樹(shù)林濕地沉積物中重金屬的污染狀況及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明，海南島北部紅樹(shù)林濕地沉積物總體環(huán)境質(zhì)量較好，重金屬污染不嚴(yán)重，各站位對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)潛在生態(tài)危害性處于輕微污染水平,只有YF-03、HW-01站點(diǎn)處于“重”風(fēng)險(xiǎn)水平；個(gè)別站位Cd、As、Cu的高異常值和重度潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平也為