許 艷,王秋璐,李 瀟,楊 璐,黃海燕,陶以軍

(國家海洋信息中心,天津300171)

研究報(bào)道

環(huán)渤海典型海灣沉積物重金屬環(huán)境特征與污染評(píng)價(jià)

許 艷,王秋璐,李 瀟,楊 璐,黃海燕,陶以軍

(國家海洋信息中心,天津300171)

對(duì)渤海典型海灣近年來沉積物重金屬數(shù)據(jù)分析的結(jié)果表明,Hg,Cu,Cd質(zhì)量濃度的平均值均超過中國海域的平均值,其中Hg和Cd超標(biāo),高值區(qū)主要分布在錦州灣、大連灣附近海域,南堡鎮(zhèn)和曹妃甸以南海域以及東營、萊州沿岸海域。地累積指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,沉積物重金屬Cd污染屬于輕度污染,其余重金屬未發(fā)生污染。渤海典型海灣生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)最大的重金屬元素為Cd,Hg次之,其余Pb,Cu,As,Cr,Zn這5種重金屬均為低生態(tài)危害等級(jí)。遼東灣海域重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr;渤海灣海域重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn;萊州灣重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Cr＞Zn。目前遼東灣沉積物重金屬總潛在生態(tài)危害程度相對(duì)嚴(yán)重,主要分布在長興島、秦皇島至錦州灣沿岸;萊州灣重金屬生態(tài)危害程度一般,濰坊沿岸部分地區(qū)總潛在生態(tài)危害程度相對(duì)較高;渤海灣重金屬污染生態(tài)危害程度相對(duì)較輕。

沉積物;重金屬;分布;污染評(píng)價(jià);遼東灣;渤海灣;萊州灣

渤海被遼東半島、華北平原和山東半島所圍繞,沿岸分布遼寧、河北、山東和天津三省一市。環(huán)渤海區(qū)區(qū)域位置突出,是國家新一批基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)布局的重要承載區(qū)域。渤海作為我國唯一的半封閉性內(nèi)海,海水交換能力較差,環(huán)境承載能力有限,生態(tài)環(huán)境較為脆弱,近年來由于陸源入海污染物大幅度增加,渤海海洋環(huán)境質(zhì)量急劇惡化[1]。

渤海三大海灣遼東灣、渤海灣和萊州灣沿岸地區(qū)人口集中,資源豐富,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,大規(guī)模的沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)給渤海環(huán)境帶來嚴(yán)重的陸源污染物排放問題,使得海灣近海海域甚至整個(gè)渤海海域的污染危機(jī)加重。其中,北部遼東灣沿海主要有大連、營口、盤錦、錦州、葫蘆島五個(gè)城市,除丹東市外,遼寧省其余13個(gè)城市的水系污染物全部輸送到遼東灣[2-3];渤海灣沿岸分布有天津、秦皇島、唐山等多個(gè)城市,流入海灣的主要河流有黃河、海河、薊運(yùn)河和灤河,陸源污染物排放是渤海灣環(huán)境遭受污染的重要原因[4];萊州灣位于渤海南部,山東半島西北部,全區(qū)有黃河、小清河、彌河和膠萊河等大、中型河流20多條,沿岸自西向東分布有東營、濰坊、煙臺(tái)和威海等城市[5-6](圖1)。

海灣水動(dòng)力環(huán)境相對(duì)封閉,陸源污染物進(jìn)入海灣后,主要重金屬污染物通過復(fù)雜的理化過程進(jìn)入海底沉積物中,對(duì)底棲生物產(chǎn)生一定的毒害作用,并通過食物鏈影響人類[7-8],同時(shí),吸附在沉積物表面的重金屬通過不斷的絡(luò)合和解析過程,可向海水釋放污染物形成二次污染,進(jìn)而影響海水水質(zhì)的質(zhì)量和底棲生物的群落結(jié)構(gòu)和組成[9]。由沉積物重金屬的質(zhì)量濃度可以判斷海底底質(zhì)受污染的程度,根據(jù)重金屬質(zhì)量濃度的水平分布可以追蹤其污染源,了解其擴(kuò)散范圍。在某種程度上,近海沉積物重金屬質(zhì)量濃度水平真實(shí)地反映了一個(gè)地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀[10-11]和其動(dòng)態(tài)變化趨勢。我們根據(jù)近年連續(xù)的渤海海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),總結(jié)渤海典型海灣(遼東灣、渤海灣和萊州灣)沉積物重金屬分布特征,所得結(jié)論與實(shí)際情況更為吻合;結(jié)合海灣重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究結(jié)果,對(duì)研究區(qū)環(huán)境污染程度進(jìn)行描述分析,為渤海海洋環(huán)境質(zhì)量改善、生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考依據(jù)。

(高 峻 編輯)

1 數(shù)據(jù)與分析方法

數(shù)據(jù)來源為2010-2014年每年國家海洋局組織沿海省市相關(guān)部門開展的海洋環(huán)境監(jiān)測工作中匯交到國家海洋信息中心的全國海洋環(huán)境監(jiān)測資料,據(jù)此繪制沉積物站位分布(圖1)。涉及的各監(jiān)測指標(biāo)分析方法(包括樣品采集、貯存、運(yùn)輸和現(xiàn)場與實(shí)驗(yàn)室分析),均按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》第3部分[12]和第5部分[13]所規(guī)定的方法和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

沉積物樣品采樣時(shí)間一般為每年8月,主要為采樣器在研究區(qū)內(nèi)均勻采集的表層沉積物,用塑料刀或勺從采泥器耳蓋中取上部0～1 cm或1～2 cm的沉積物。如遇砂礫層,可在0～3 cm層內(nèi)混合取樣。取500～600 g濕樣,放入洗凈的乙烯袋中,扎緊袋口,供測定Cu,Pb,Cd,Zn,Cr及As用;取500～600 g濕樣,盛入500 m L磨口廣口瓶中,密封瓶口,供測定Hg用。沉積物中重金屬Cu,Pb,Cd,Zn,Cr采用原子吸收分光光度法,Hg和As采用原子熒光法,精確度和準(zhǔn)確度參照《海洋監(jiān)測規(guī)范》[13]。

對(duì)2010-2014年表層沉積物重金屬數(shù)據(jù)進(jìn)行了質(zhì)量控制:1)刪除重復(fù)記錄;2)刪除空間經(jīng)緯度位于陸地或海島以及經(jīng)緯度信息缺失的數(shù)據(jù);3)刪除采樣時(shí)間超出項(xiàng)目起止時(shí)間以及時(shí)間信息缺失的數(shù)據(jù);4)刪除采樣深度信息缺失的數(shù)據(jù);5)對(duì)相同站位采用沉積物重金屬質(zhì)量濃度多年的平均值。使用德國Alfred Wegener研究所研發(fā)的海洋數(shù)據(jù)視圖軟件(Ocean Data View)的DIVA gridding插值方法制作沉積物重金屬質(zhì)量濃度平面分布圖。

圖1 渤海典型海灣沉積物采樣站位分布圖Fig.1 Sampling sites of sediments in the typical bays of the Bohai Sea

2 重金屬分布特征

2.1 遼東灣重金屬分布特征

對(duì)2010-2014年遼東灣海域沉積物重金屬質(zhì)量濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1),其中Hg,Cu,Pb,Cd,Cr,Zn和As的平均值分別為0.11,18.4,21.94,0.76,40.61,69.28和8.58 mg/L,值域范圍分別為0.001 9～2.720 0,0.24～58.50,1.13～66.10,0.024 5～38.800 0,0.049～188.000,11.40～251.04和0.72～40.40 mg/L,除了Cr以外,遼東灣沉積物重金屬平均值均超過中國海域的平均值;相對(duì)2003年渤海海域沉積物重金屬的平均值,Pb, Cd和As分別大于其相應(yīng)的均值。其中,Hg和Cd超標(biāo)嚴(yán)重,最大值分別達(dá)到2.72和38.8 mg/L,與林曼曼等研究結(jié)論[14]一致。遼東灣表層沉積物重金屬分布特征:Hg高值區(qū)分布在葫蘆島以南近岸及錦州灣以東海域、蓋州近岸和大連灣附近海域;Cu高值區(qū)位于錦州灣、鲅魚圈和大連灣海域;Pb高值區(qū)位于錦州灣以北大凌河口以西海域;Cd高值區(qū)位于葫蘆島沿岸至大凌河口附近海域、瓦房店和大連附近海域;Cr高值區(qū)位于大凌河口至錦州灣口附近海域、瓦房店沿岸至長興島附近海域以及大連沿岸海域;Zn高值區(qū)位于錦州灣和大連灣附近海域;As高值區(qū)位于錦州灣沿岸、蓋州沿岸北部及以東海域和長興島、大連的南部海域(圖2)。

表1 環(huán)渤海典型海灣沉積物重金屬元素質(zhì)量濃度(mg·L-1)Table 1 Statistics of heavy metal contents in surface sediments in the typical bays of the Bohai Sea(mg·L-1)

2.2 渤海灣重金屬分布特征

渤海灣重金屬Hg,Cu,Pb,Cd,Cr,Zn和As平均值分別為0.034 4,23.3,18.79,0.17,49.95,63.4,和5.95 mg/L,值域范圍分別為0.001 08～1.030 00,2.56～93.40,2.51～44.10,0.013 4～0.450 0,0.069 4～109.000 0,8.47～102.30和1.38～39.00 mg/L,渤海灣重金屬Hg,Cu和Cd平均值超過中國海域的平均值;相對(duì)2003年渤海海域沉積物重金屬的平均值,Pb和Cd分別大于其相應(yīng)的均值。其中,Hg和Cd相對(duì)超標(biāo)嚴(yán)重,最大值分別達(dá)到1.03和0.45 mg/L(表1)。渤海灣表層沉積物重金屬分布特征:Hg高值區(qū)位于南堡鎮(zhèn)附近以西海域;Cu高值區(qū)位于曹妃甸以南海域;Pb高值區(qū)位于曹妃甸以西的南堡鎮(zhèn)附近海域、黃驊市附近海域以及南部灣口附近海域;Cd值在渤海灣普遍較低;Cr高值區(qū)位于黃驊市附近海域;Zn高值區(qū)主要分布在曹妃甸至南堡鎮(zhèn)沿岸海域、渤海灣中部海域以及滄州東南海岸海域;As高值區(qū)位于南堡鎮(zhèn)以南海域、黃驊附近及滄州以東海域(圖2)。

圖2 渤海沉積物重金屬質(zhì)量濃度分布Fig.2 Distribution of heavy metal contents in surface sediments of the Bohai Sea

2.3 萊州灣重金屬分布特征

萊州灣的重金屬Hg,Cu,Pb,Cd,Cr,Zn和As的平均值分別為0.052,14.3,15.51,0.22,26.01,45.35和7.29 mg/L,值域范圍分別為0.003 5～0.250 0,0.68～31.50,1.140～48.200,0.011 0～5.950 0,12.50～50.20, 13.60～117.46和1.37～17.70 mg/L,萊州灣重金屬Hg和Cd平均值超過中國海域的平均值;與2003年渤海海域沉積物重金屬的平均值相比,Cd和As分別大于其相應(yīng)的均值(表1)。其中,Cd相對(duì)超標(biāo)嚴(yán)重,最大值達(dá)到5.95 mg/L。萊州灣表層沉積物重金屬分布特征:Hg值相對(duì)渤海其他海灣較低;Cu僅在東營市羊口鎮(zhèn)沿岸分布相對(duì)較高值;Pb高值分布在東營沿岸、龍口至蓬萊沿岸海域;Cd高值區(qū)分布在東營市沿岸海域、灣底部分地區(qū)和萊州市刁龍嘴附近海域;Cr高值分布在東營沿岸地區(qū);Zn高值分布在東營沿岸和刁龍嘴以北海域;As高值分布在東營以東至萊州灣中部區(qū)域(圖2)。

渤海典型海灣沉積物重金屬質(zhì)量濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,Hg,Cu,Cd的平均值均超過中國海域的平均值,尤其是Hg和Cd;與2003年渤海重金屬平均值的對(duì)比研究表明,渤海3個(gè)海灣Pb,Cd和As的平均值均有不同程度的增長。其中,Hg,Cu和Cd的高值區(qū)主要分布在錦州灣、大連灣附近海域,南堡鎮(zhèn)和曹妃甸以南海域以及東營沿岸海域。Pb和As的高值區(qū)主要分布在錦州灣、長興島和大連的沿岸海域,曹妃甸至南堡鎮(zhèn)附近海域,營口以東、萊州至龍口市附近海域。重金屬高值分布區(qū)主要受物源和沉積物粒度環(huán)境影響。遼東灣三面環(huán)陸,水動(dòng)力交換較弱,污染排放影響較大。再者遼寧省礦床豐富,有色金屬的開采、冶煉和運(yùn)輸,為沉積物重金屬提供了來源,例如,遼東灣西部的錦州灣和凌河口、鲅魚圈附近主要產(chǎn)Cu,Pb,Zn等礦,使得其附近海域沉積物中相應(yīng)重金屬質(zhì)量濃度較大,而且遼東灣高值區(qū)的沉積物粒度普遍相對(duì)較小[15-16]。渤海灣沉積物重金屬質(zhì)量濃度一般,灣內(nèi)集中了曹妃甸工業(yè)區(qū)、天津海岸帶大沽口、北塘口等排污口,對(duì)重金屬輸入有很大影響,河口附近咸、淡水交匯混合,有利于吸附了重金屬的細(xì)顆粒泥沙加速凝聚和沉降[1,17-18]。萊州灣沉積物重金屬質(zhì)量濃度相對(duì)較低,主要受巖石風(fēng)化的自然源和人為活動(dòng)影響[19-22]。

3 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1 地累積指數(shù)法

地累積指數(shù)法[17]是研究水體沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)的一種重要方法,地累積指數(shù)Igeo作為研究水環(huán)境沉積物中重金屬污染的定量指標(biāo),將沉積物中重金屬污染狀況劃分為7個(gè)等級(jí)(表2)。計(jì)算公式:

式中,ρn是元素n在沉積物中的質(zhì)量濃度(mg/L);Bn是沉積物中該元素的背景值,分別是Hg 0.05[10],Cd 0.088[10],Pb 13.96[10],Zn 65.15[10],Cu 22.1[10],Cr 60[17],As 15[17,23];k用于校正區(qū)域背景差異,一般取值1.5[10,17,23]。

表2 地累積指數(shù)(Igeo)與重金屬污染級(jí)別Table 2 Pollution grades of heavy metals and their Igeovalues

對(duì)渤海典型海灣沉積物重金屬Igeo和污染級(jí)別統(tǒng)計(jì)見表3。單個(gè)重金屬Igeo計(jì)算結(jié)果顯示,渤海典型海灣沉積物重金屬Cd污染較為嚴(yán)重,輕度污染;其余沉積物中重金屬未發(fā)生污染。遼東灣早期沉積物重金屬Hg,Pb,Cd和Zn出現(xiàn)輕度污染,隨后恢復(fù)清潔,其中Cd污染呈現(xiàn)較為明顯地逐年減輕的趨勢,這與近年來,我國將環(huán)境保護(hù)提到了國家基本政策的高度密切相關(guān),各級(jí)政府針對(duì)遼東灣環(huán)境污染的現(xiàn)狀建成了一批污水處理廠、垃圾填埋場、企業(yè)和村莊的污染治理設(shè)施,并進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督管理,使得各種污染物的排放得到有效的控制[16],遼東灣各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Hg＞Pb＞Zn＞Cu＞As＞Cr;渤海灣僅Cd出現(xiàn)輕度污染,各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Cr＞Hg＞As;萊州灣也僅Cd出現(xiàn)輕度污染,各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Pb＞Hg＞Zn＞Cu＞As＞Cr。

表3 2010-2014年渤海典型海灣沉積物重金屬Igeo和污染級(jí)別Table 3 Pollution level of heavy metals and their sediment Igeovalues of typical bays in the Bohai Sea in 2010-2014

3.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

瑞典學(xué)者H?kanson于1980年提出的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法用于綜合反映沉積物中重金屬污染程度及其對(duì)水域生態(tài)環(huán)境的影響潛力,此方法是國內(nèi)外沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用較為廣泛的方法之一[23]。該方法通過測定沉積物樣品中的重金屬污染含量進(jìn)行計(jì)算,不僅考慮了沉積物中重金屬的毒性,重金屬在沉積物中的轉(zhuǎn)移規(guī)律,以及受評(píng)價(jià)水體區(qū)域?qū)χ亟饘傥廴镜拿舾行?還運(yùn)用重金屬測試結(jié)果與區(qū)域背景值比較,以消除區(qū)域差異影響。此評(píng)價(jià)模型中的危害途徑主要為水-沉積物-小型水生生物-魚類-人體[24-25]。計(jì)算公式為

式中,Cif為重金屬i的污染系數(shù);Ci為重金屬i的實(shí)測濃度;Cin為重金屬i的評(píng)價(jià)參比值,我們?nèi)圆捎貌澈３练e物中重金屬背景值;Eir為金屬i的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù);Tir為單個(gè)金屬i的毒性響應(yīng)系數(shù),反映重金屬毒性水平及生物對(duì)重金屬污染的敏感程度,重金屬Hg,Cu,Pb,Cd,Cr,Zn,As的毒性響應(yīng)系數(shù)分別取40,5,5, 30,2,1,10[26];RI為多種重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)危害指數(shù)反映區(qū)域總體潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)危害程度[27]。單個(gè)沉積物重金屬生態(tài)危害程度與值域范圍關(guān)系見表4。

表4 Eir和RI值對(duì)應(yīng)的污染程度及總潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度Table 4 Corresponding pollution degree and total potential ecological risk degree of Eirand RI

對(duì)渤海典型海灣沉積物重金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Eir統(tǒng)計(jì)見表5。結(jié)果顯示,渤海典型海灣生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)最大的沉積物重金屬為Cd,Hg次之,其余Pb,Cu,As,Cr,Zn這5種重金屬均為低生態(tài)危害等級(jí)。重金屬元素對(duì)遼東灣海域生態(tài)構(gòu)成危害風(fēng)險(xiǎn)順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr,Cd生態(tài)危害程度為很強(qiáng)-強(qiáng),Hg生態(tài)危害程度為強(qiáng)-中等;渤海灣海域重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn,其中Cd生態(tài)危害程度為中等,Hg的生態(tài)危害程度為輕微-中等;萊州灣重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Cr＞Zn,其中Cd生態(tài)危害程度為強(qiáng)-輕微-中等,Hg的生態(tài)危害程度為輕微-中等。隨時(shí)間變化,遼東灣Cd和Hg生態(tài)危害程度呈逐年減輕的趨勢,與近年國家對(duì)遼東灣經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和環(huán)保政策的頒布實(shí)施密切相關(guān);渤海灣和萊州灣Cd生態(tài)危害程度變化趨勢不明顯,Hg生態(tài)危害程度略有加重的趨勢,與沿岸工業(yè)活動(dòng)和陸源污染排放的增加息息相關(guān)。

表5 2010-2014年渤海典型海灣沉積物重金屬污染的總潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)EirTable 5 Potential ecological risk parameter Eirof heavy metals in sediments of typical bays in the Bohai Sea in 2010-2014

對(duì)渤海典型海灣沉積物重金屬總潛在生態(tài)危害程度的研究表明,目前遼東灣重金屬污染生態(tài)危害程度相對(duì)嚴(yán)重,在長興島復(fù)州灣和錦州灣出現(xiàn)重金屬總潛在生態(tài)危害程度很強(qiáng)和強(qiáng)的等級(jí);在秦皇島至錦州沿岸的重金屬總潛在生態(tài)危害程度以中等等級(jí)為主,部分地區(qū)分布強(qiáng)的等級(jí);在大凌河口和遼河口之間重金屬總潛在生態(tài)危害程度以輕微為主。渤海灣重金屬污染生態(tài)危害程度相對(duì)較輕,曹妃甸沿岸以及黃驊市南部沿岸部分出現(xiàn)重金屬總潛在生態(tài)危害程度中等等級(jí),其余地區(qū)重金屬污染生態(tài)危害程度為輕微等級(jí)。萊州灣重金屬生態(tài)危害程度一般,濰坊市沿岸地區(qū)重金屬總潛在生態(tài)危害程度以中等為主,萊州市和灣口部分地區(qū)總潛在生態(tài)危害程度出現(xiàn)中等等級(jí),其余地區(qū)以輕微生態(tài)危害等級(jí)為主。

圖3 渤海典型海灣沉積物重金屬總潛在生態(tài)危害程度分布情況Fig.3 Total potential ecological risk assessment for heavy metals in sediments of the typical bays in the Bohai Sea

4 結(jié) 論

1)渤海典型海灣沉積物重金屬Hg,Cd超標(biāo)嚴(yán)重,高值區(qū)主要分布在錦州灣、大連灣附近海域,南堡鎮(zhèn)和曹妃甸以南海域,東營、萊州沿岸海域。渤海3個(gè)典型海灣均為三面環(huán)陸,水動(dòng)力交換較弱,有工業(yè)廢水排放,尤其是冶金廠的污水排放對(duì)沉積物重金屬影響較大,其中遼東灣沉積物重金屬污染較為嚴(yán)重。國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和環(huán)保政策的頒布與實(shí)施抑制、緩解、減輕了海灣沉積物重金屬污染。地累積指數(shù)法對(duì)渤海典型海灣重金屬污染程度評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示,沉積物重金屬Cd污染較為嚴(yán)重,屬于輕度污染,其余重金屬未發(fā)生污染。遼東灣各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Hg＞Pb＞Zn＞Cu＞As＞Cr;渤海灣各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Cr＞Hg＞As;萊州灣各重金屬元素污染程度由強(qiáng)到弱依次為Cd＞Pb＞Hg＞Zn＞Cu＞As＞Cr。

2)渤海典型海灣沉積物重金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)研究結(jié)果表明,渤海典型海灣生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)最大的沉積物重金屬為Cd,Hg次之,其余Pb,Cu,As,Cr,Zn這5種重金屬均為低生態(tài)危害等級(jí)。重金屬元素對(duì)遼東灣海域生態(tài)構(gòu)成危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr;渤海灣海域重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn;萊州灣重金屬生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)的順序?yàn)镃d＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Cr＞Zn。

3)渤海典型海灣沉積物重金屬總潛在生態(tài)危害程度研究表明,目前遼東灣重金屬污染生態(tài)危害程度相對(duì)嚴(yán)重,總潛在危害程度較高的區(qū)域分布在長興島復(fù)興灣、秦皇島至錦州灣沿岸;萊州灣重金屬生態(tài)危害程度一般,濰坊、萊州沿岸和萊州灣口部分地區(qū)總潛在生態(tài)危害程度較高;渤海灣重金屬污染生態(tài)危害程度相對(duì)較輕,總潛在危害程度相對(duì)較高的區(qū)域分布在曹妃甸以及黃驊市南部沿岸。

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Distribution and Pollution Assessment of Heavy Metals in Sediments From Typical Bays in the Bohai Sea

XU Yan,WANG Qiu-lu,LI Xiao,YANG Lu,HUANG Hai-yan,TAO Yi-jun
(National Marine Data and Information Service,Tianjin 300171,China)

The study analyzed the contents of heavy metals in the surface sediments of the typical bays in the Bohai Sea.Compared to the average contents of the China sea,the contents of Hg,Cd,and Cu are relatively higher in the Bohai Sea.Of them,the contents of Cd and Hg reached a hazardous level,and the high-value areas were mainly distributed in the areas around the Jinzhou Bay and Dalian Bay,waters south of Nanpu Town and Caofeidian,and coastal areas of Dongying and Laizhou.The assessment by geoaccumulation index indicates that the Cd is at the slightly polluted level and Hg,Pb,As,Cu,Cr,Zn are at the unpolluted level.The assessment by the potential ecological risk index indicates that the potential ecological risk of Cd is at the highest risk level,and that of Hg is at the higher risk level,and those of Pb, As,Cu,Zn,Cr are at the low level.Heavy metals causing potential ecological risk in sequence is Cd＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr in Liaodong Bay,Cd＞Hg＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn in Bohai Bay,and Cd＞Hg＞Pb＞As＞Cu＞Cr＞Zn in Laizhou Bay.Among the three studied bays,Liaodong Bay is the most seriously polluted area with the high total potential ecological risk,e.g.,some parts of the Changxing Island,and the areas from Qinhuangdao to Jinzhou Bay.The risk level of coastal areas of Weifang is higher than that of Laizhou Bay.The heavy metals in surface sediments of Bohai Bay are of light ecological risk.

sediment;heavy metal;distribution;pollution assessment;Liaodong Bay;Bohai Bay; Laizhou Bay

May 9,2016

P736.4

A

1671-6647(2017)03-0428-11

10.3969/j.issn.1671-6647.2017.03.012

2016-05-09

天津市科技興海科研項(xiàng)目——天津市海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃研究(KJXH2013-19)

許 艷(1988-),女,山東菏澤人,研究實(shí)習(xí)員,碩士,主要從事海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評(píng)價(jià)方面研究.E-mail:154240535@163.com