杭州灣潮灘表層沉積物中重金屬和磷的分布、形態(tài)及其環(huán)境意義.pdf

1、河口濱岸地區(qū)的潮灘沉積物作為重金屬和磷的"源"和"匯"，不僅是其重要的蓄積庫和污染源，而且是重金屬和磷重要的反應(yīng)場所。近年來，隨著環(huán)杭州灣地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展，人為污染對杭州灣濱岸潮灘地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成越來越大的負面影響。本文通過對杭州灣南、北兩岸及錢塘江杭州段濱岸潮灘表層沉積物的采樣，采用BCR修正法對重金屬進行形態(tài)分析，研究了杭州灣河口濱岸地區(qū)中重金屬和磷的含量水平、分布特征、賦存形態(tài)及生物有效性等，分析了重金屬的來源輸入，并對重金屬的

2、污染程度和生態(tài)風(fēng)險進行了評價，對生物可利用磷含量進行了估算。最后，對杭州灣河口地區(qū)灘涂環(huán)境治理提出了建議。研究結(jié)果如下： 研究區(qū)域內(nèi)，各采樣點表層沉積物中Cu、Cr、Pb、Zn、Cd的含量范圍分別為17.0～48.6mg/kg，24.4～44.1mg/kg，23.0～55.8mg/kg，1 86.8～324.4mg/kg，0.07～0.60mg/kg。各元素平均含量排序為Zn>Cr>Pb>Cu>Cd。與國內(nèi)外典型的河口和濱岸帶

3、比較，該地區(qū)Cu、Cr、Pb及Cd的平均含量處在相對較低的水平，但Zn的污染較為嚴重。采樣點重金屬含量沿程分布特征呈現(xiàn)多峰值變化，受濱岸帶人類活動的影響較大。沉積物中的Cu、Cr、Pb、Zn、Ni、Fe和Mn兩兩之間具有顯著的相關(guān)性，說明潮灘沉積物中這幾種元素具有相似的環(huán)境地球化學(xué)特征，物源比較一致。主成分分析結(jié)果表明，該地區(qū)重金屬的來源和輸入主要受人類排污活動和地殼礦物組分的影響，而其中人類排污活動則是主要污染來源。 重金屬

4、形態(tài)提取結(jié)果表明，Cu、Cr、Pb、Zn和Ni均以殘渣態(tài)為主，其中Cr殘渣態(tài)含量最高，而Mn以可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)為主；除殘渣態(tài)以外，Cu和Ni以Fe/Mn.氧化物結(jié)合態(tài)和有機物及硫化物結(jié)合態(tài)為主要存在形態(tài)， Cr以有機硫及硫化物結(jié)合態(tài)為主要形態(tài)，Pb以Fe/Mn氧化物結(jié)合態(tài)為主要形態(tài)。各重金屬元素的非殘渣態(tài)部分所占百分含量的排序為：Mn>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr，非殘渣態(tài)含量越高說明其潛在的生物有效性越大。 污染程度評

5、價結(jié)果表明，大多數(shù)采樣點的Zn處于中度污染水平，Cd及Cu處于輕度污染，Pb及Cr處于輕度污染或較為清潔狀態(tài)。污染程度排序為.Zn>Cd>Cu>Pb>Cr。潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果表明，該研究區(qū)域處于低度生態(tài)風(fēng)險水平，但Cd的生態(tài)風(fēng)險較大，為中度或較重生態(tài)風(fēng)險等級。Cu，Cr，Pb及Zn均為低生態(tài)風(fēng)險等級。重金屬對該地區(qū)生態(tài)風(fēng)險構(gòu)成的危害程度排列大小順序為Cd>Cu>Pb>Zn>Cr。 研究區(qū)域內(nèi)，沉積物中總磷的含量范圍在595.

6、5～1268.8 mg/kg之間，平均含量為758.9mg/kg。與國內(nèi)外典型的河口和濱岸帶潮灘比較，處于相對較高水平。 與20世紀80年代長江口、杭州灣地區(qū)總磷平均值(290 mg/kg)相比較，杭州灣濱岸潮灘地區(qū)的磷有顯著提高?？偭椎难爻谭植汲尸F(xiàn)多峰值變化特征，最大峰值出現(xiàn)在杭州灣北岸的H2(奉新)岸段?？臻g分布特征總體表現(xiàn)為：杭州灣北岸>錢塘江杭州河段>杭州灣南岸。磷的形態(tài)提取結(jié)果表明，總磷中有89.3％以無機磷形式存在

7、，鈣磷、殘留無機態(tài)磷、有機磷、鐵鋁結(jié)合態(tài)磷是沉積物中磷的主要賦存形態(tài)，平均分別占總磷的68.3％、14.6％、10.7％、5.3％。鈣磷的分布受到鹽度變化影響，自錢塘江河口向外海方向明顯增加；鐵鋁結(jié)合態(tài)磷則相反，分布朝外海逐步遞減。'TOC含量與鐵鋁結(jié)合態(tài)磷存在良好線性關(guān)系，說明沉積物中的有機物質(zhì)在某種程度上影響著鐵鋁結(jié)合態(tài)磷的含量與分布。 沉積物中的潛在生物有效磷含量在43.62～177.84 μg/g之間，平均含量為94.