广东沿海沉积物中生源要素、重金属分布及其潜在生态危害评价

论文摘要

为了解广东沿海沉积物中生源要素、重金属的含量分布及生源要素与环境间相互关系、重金属对广东沿海港湾的生态危害状况,于2006年7月至2007年11月采集了广东沿海10个港湾47个采样点的春、夏、秋和冬四个季度的表层沉积物样品,分析了沉积物中生源要素含量和重金属含量。结果表明:广东省各港湾生源要素含量与国内外港湾相比,属于中等水平,沿海港湾沉积物中生物硅(BSi)、有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)含量的变化范围分别为0.02～0.79%、0.010～0.81%、0.01～0.45%、0.007～0.056%、0.67～24.70%,平均含量为0.39%、0.81%、0.21%、0.038%、6.29%。除流沙湾外,粤西海域各港湾生源要素普遍低于粤东海域,而粤东各港湾海域五种生源要素含量相当。从TOC/TN比值来判断,广东沿海大部分海域TOC源于水生有机碳,但是粤西流沙湾海域TOC主要来源于陆源污染。广东沿海沉积物中生源要素含量存在不显著的季节性差异,除TP外,其他生源要素含量以夏季最高,反映了夏季较高的硅藻生产力以及较丰富的地表径流;而TP含量冬季较高,说明冬季沉积物中磷再生能力较低。广东沿海生源要素TOC、TP的污染基本属于Ⅰ类,TN污染属于Ⅱ类,但个别海域生源要素污染超过平均水平,可能对底栖生物群落具有一定毒害作用。广东沿海港湾重金属污染较轻,含量远低于国内外主要港湾和中国海洋沉积物物Ⅰ类质量标准值。重金属含量以水东港和雷州湾海域最低,其他各港湾海域相近。Hg、Cd、Pb、Cu、Zn五种重金属含量的变化范围为:0.005～0.158 mg/kg、0.005～0.933 mg/kg、3.02～91.35 mg/kg、0.08～64.68 mg/kg、5.51～199.51mg/kg,平均含量为0.038 mg/kg、0.097 mg/kg、27.61 mg/kg、11.41 mg/kg、53.40 mg/kg。粤东海域各港湾重金属含量普遍高于粤西海域各港湾,其中柘林湾汕头港海域重金属含量最高。广东沿海沉积物中重金属含量存在一定的季节性,Hg和Cd夏含量较冬季高,其余三种重金属冬季含量较夏季高。广东沿海港湾海域单种重金属潜在生态危害(E_r~i)评价表明,广东沿海重金属污染以Hg的生态危害最为严重,其次是Cu。考虑到各港湾的背景含量,本研究中7个港湾海域多种重金属生态危害属于中等程度至强级生态危害,其中海陵湾危害最为严重,属于强级以上,流沙湾、水东港海域属于强级,雷州湾海域和大亚湾属于中等程度生态危害水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 前言
• 1.1 沉积物生源要素类型
• 1.2 沉积物生源要素与海洋环境的关系
• 1.3 广东沿海海域沉积物重金属研究概况
• 1.4 本文研究的目的、意义
• 2 研究海域状况及样品采集
• 2.1 调查港湾分布
• 2.1.1 柘林湾汕头港
• 2.1.2 碣石湾红海湾
• 2.1.3 大亚湾
• 2.1.4 海陵湾
• 2.1.5 水东港
• 2.1.6 雷州湾
• 2.1.7 流沙湾
• 2.2 样品采集与预处理
• 3 广东沿海沉积物中生源要素分布研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样品测量情况
• 3.1.2 有机质含量测定
• 3.1.3 生物硅测定
• 3.1.4 总有机碳和总氮测定
• 3.1.5 总磷的测定
• 3.1.6 数据及图象处理
• 3.2 粤东海域沉积物中生源要素分布
• 3.2.1 柘林湾汕头港
• 3.2.2 碣石湾红海湾
• 3.2.3 大亚湾
• 3.3 粤西海域生源要素分布
• 3.3.1 海陵湾
• 3.3.2 水东港
• 3.3.3 雷州湾
• 3.3.4 流沙湾
• 3.4 广东海域生源要素分布特征分析
• 3.4.1 生物硅
• 3.4.2 有机碳
• 3.4.3 总氮、总磷和有机质
• 3.5 广东沿海生源要素季节分布
• 3.6 沉积物中生源要素毒性评价
• 4 广东沿海沉积物中重金属分布
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 样品测量情况
• 4.1.2 镉、铅、铜、锌测定
• 4.1.3 汞的测定
• 4.1.4 超标率
• 4.2 粤东海域沉积物中重金属分布
• 4.2.1 柘林湾汕头港
• 4.2.2 碣石湾红海湾
• 4.2.3 大亚湾
• 4.3 粤西海域沉积物中重金属分布
• 4.3.1 海陵湾
• 4.3.2 水东港
• 4.3.3 雷州湾
• 4.3.4 流沙湾
• 4.4 广东沿海重金属含量的季节分布
• 4.5 广东近海海域重金属分布特征
• 5 广东沿海沉积物重金属潜在危害评价
• 5.1 重金属潜在危害评价方法与背景值
• 5.2 粤东海域重金属危害评价
• 5.2.1 柘林湾汕头港
• 5.2.2 碣石湾红海湾
• 5.2.3 大亚湾
• 5.3 粤西海域重金属危害评价
• 5.4 广东近岸海域重金属生态危害特征分析
• 6 结论
• 参考文献
• 在学期间发表的相关论文及科研情况
• 致谢
• 附录:广东沿海各站点XRD（X衍射）化合物