荣成湾海域金属的环境特征及贝类的体内蓄积
近海海域是复杂的、动态的环境系统，接收大量来自陆源的污染物，这些污染物既包括无机污染物也包括有机污染物，它们对海域的生态环境产生了重要的影响。本文以我国人类活动影响下的典型海湾.荣成湾为研究对象，通过大量的现场调查和设计实验，综合分析了该海域海水、沉积物及海洋生物体中重金属的含量、分布特征和污染现状，重点研究了沉积物重金属的空间分布规律、沉积物的质量评价及对生物的潜在影响、贝类体内富集重金属的状况。
结果表明：荣成湾海域表层海水中溶解态重金属的含量比中国大陆的部分封闭型海湾如胶州湾、渤海湾等低，但是与天然背景值相比其含量要高出1-2个数量级。荣成湾海域表层海水溶解态重金属含量，除Pb无明显分布规律外，整体呈现为近岸带高，远岸带低的趋势。溶解态重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和As在夏、冬两季含量高，春、秋两季含量低。表、底层海水中重金属的含量总体差别不大。根据单因子污染指数法，荣成湾表底层海水溶解态重金属除极个别超标外，其余均符合国家水质标准，单从重金属污染方面看，荣成湾水质良好。荣成湾和天鹅湖表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg和As的平均含量均低于国家海洋沉积物1类质量标准，两个区域不同金属的含量顺序分别为Zn>Cr>Pb>As>Cu>Hg>Cd和Zn>Cr>Pb>As>Cu>Cd>Hg。运用地累积指数法评价沉积物重金属的生态风险，其结果显示荣成湾和天鹅湖表层沉积物中重金属Zn和Cr均未受到人为活动的影响，污染最严重的金属均为Cd。天鹅湖表层沉积物中Cu的污染情况比荣成湾稍严重，而Pb和As两地区的污染情况较相似。根据荣成湾表层沉积物赋存形态分析结果：Zn和Cr以残渣态为主，其比重分别为78.16％和65.89％，说明这两种金属比较稳定，迁移转化率低，对生物的毒性较小。相反的，Cd主要以酸可提取态为主，其比重为38.46％，其次为残渣态(30.77％)，说明Cd的生物活性最高，容易由沉积相重新释放进入水相，造成“二次污染”。Cu和Pb主要以残渣态存在，但是其可还原态也占有很高的比重。根据天鹅湖表层沉积物赋存形态分析结果：Zn和Cr的分布特点以残渣态为主，分别占全量的64.3％和57.1％，与荣成湾分布特征基本一致。而Cu主要以可还原态为主，比重为41.5％；其次为残渣态(36.4％)，这种分布特征与荣成湾相反，说明Cu在天鹅湖比在荣成湾毒性更大。Pb各相态的分布比例为可还原态(34.6％)>醋酸可提取态(26.2％)>残渣态(24.7％)>可氧化态(14.5％)，与荣成湾分布特征，残渣态(40.37％)>可还原态(35.37％)>酸可提取态(16.17％)>可氧化态酸(8.10％)，两个区域差别较大。Cd以可还原态为主，所占比重为42.72％，与荣成湾表层沉积物中Cd的形态分布基本一致。基于形态学研究的重金属潜在生态风险评价结果，荣成湾和天鹅湖表层沉积物重金属Cd的潜在生态风险最大，均处于潜在高生态风险，天鹅湖个别站位达到了很高的潜在生态风险。其次为Pb，两区域均处于中等潜在生态风险，天鹅湖个别站位达潜在高生态风险。Cu、Zn和Cr生态风险评价结果显示，大部分站位均处于潜在低生态风险。荣成湾近岸海域牡蛎、扇贝和杂色蛤三种贝类体内重金属的含量有以下特点，Cu、Pb和Zn的含量顺序均为牡蛎>扇贝>杂色蛤；Cr为杂色蛤>牡蛎>扇贝；Cd为扇贝>牡蛎>杂色蛤。根据单因子污染评价结果可知，牡蛎体内金属的污染程度最高，其次为扇贝，杂色蛤污染程度最小。在五种金属元素中，Pb和Cd的污染程度较高，其次为Cr和Zn，Cu的污染程度最小。
荣成湾海域;重金属;海水沉积物;贝类;体内蓄积;生态风险评价
中国海洋大学
硕士
环境科学
潘进芬
2012
中文
X55;X820.4
65
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）