曾珍 陳春亮 柯盛 趙子科 謝群

摘要：為減少重金屬污染和保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，文章基于2014年10月博賀灣海域的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析海水和生物的重金屬污染情況，并采用內(nèi)梅羅指數(shù)和目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)評(píng)價(jià)海水質(zhì)量和人類(lèi)食用海產(chǎn)品而攝入重金屬的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果表明：博賀灣海域海水重金屬含量總體較低，大部分符合一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);Pb的空間分布不均勻，高值區(qū)主要分布于蓮頭嶺附近站位，很有可能是受港口區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)排污的影響;水質(zhì)等級(jí)為較清潔和清潔，海水重金屬污染的整體程度較低;生物重金屬含量大部分符合一類(lèi)海洋生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生物質(zhì)量總體較高，其中軟體類(lèi)的重金屬含量整體較高且Pb和Cd含量較高，魚(yú)類(lèi)的重金屬含量整體較低但Hg含量較高，所有生物的Cu和Zn含量均較高;各生物重金屬污染的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)均小于1，人類(lèi)食用生物樣品的海產(chǎn)品而攝入重金屬?zèng)]有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：海水質(zhì)量;海洋生物;陸源污染;健康風(fēng)險(xiǎn);海洋生態(tài)環(huán)境

Abstract： To reduce heavy metal pollution and protect the marine ecological environment，the samples of heavy metals in seawater and organisms were collected in Bohe bay in October 2014.The ecological risk was assessed with the Nemerow pollution index and the target hazard quotient，respectively.The results showed that the concentration of heavy metals in seawater and organisms were at low level，most of the samples were less than the National Seawater Quality Standard of China.Because of the influence of sewage discharge from the port area and industrial park the distribution of Pb was uneven，and the high value area was mainly distributed in the stations near Liantouling.The Nemerow pollution index of the samples were at the clean or light clean level，therefore the heavy metal pollution in seawater was low.The heavy metal content of marine organisms was almost lower than the first standard of marine biological quality，and the biological quality was generally higher.Among them the contents of heavy metals in marine mollusk was at high level，especially the contents of Pb and Cd，the contents of heavy metals in fish was at low level except the Hg，and the contents of Cu and Zn were at high level in all marine organism we collected.The target hazard quotient of the captured organisms were at low level，therefore the living near the Bohe bay were relatively safe，and the human dietary exposure risk was none.

Key words：Seawater quality，Marine organism，Land-based pollution，Health risk，Marine ecologi-cal environment

0 引言

重金屬具有較強(qiáng)的生物毒性，且易累積、可通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移和難以降解[1-2]，是海洋生態(tài)環(huán)境的重要污染物之一[3-4]。重金屬可通過(guò)多種途徑進(jìn)入海洋生態(tài)環(huán)境，其中影響最大的是陸地輸入[5]。由于重金屬不易被海洋微生物降解，可吸附于懸浮顆粒并在沉積物中長(zhǎng)期累積[6-7]，還可通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移到其他生物體內(nèi)，甚至威脅人類(lèi)健康[8]。

博賀灣是由海島環(huán)繞的半開(kāi)放型海灣，灣內(nèi)有廣東省著名漁港博賀港，新建的博賀新港區(qū)內(nèi)分布石化和乙烯等工業(yè)園區(qū)，周邊還有很多海水養(yǎng)殖基地[9-10]。近年來(lái)，博賀灣近岸海域的填海造地工程和海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，陸源污染物中的重金屬?lài)?yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境。本研究采用2014年10月博賀灣海域的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析海水和生物的重金屬污染情況，并評(píng)價(jià)海水質(zhì)量和人類(lèi)食用海產(chǎn)品而攝入重金屬的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，為博賀灣海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 采樣站位和樣品

沿博賀灣東岸線依次設(shè)置5條斷面共21個(gè)采樣站位（圖1）。

于2014年10月采集21個(gè)表層海水（沉積物）樣品，采用拖網(wǎng)方式捕獲并挑選5個(gè)生物樣品，分別為勻斑裸胸鱔（魚(yú)類(lèi)）、鷹爪蝦（甲殼類(lèi)）以及皺肋文蛤、毛蚶和雜色蛤仔（軟體類(lèi)）。采集的樣品全部按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB 17378-2007）的要求進(jìn)行預(yù)處理、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

海水樣品主要分析銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）和砷（As）7個(gè)重金屬元素，生物樣品主要分析Cu、Pb、Zn、Cd、Hg 5個(gè)重金屬元素。其中：海水樣品中的Cu、Pb、Zn、Cd和Cr以及生物樣品中的Cu、Pb、Zn和Cd，參照《海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（HY/T 147-2013），采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（7500Cx，Agilent）測(cè)定;海水樣品中的Hg和As 以及生物樣品中的Hg，參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB 17378-2007），采用原子熒光光譜儀（SK-F，北京索坤）測(cè)定。

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和平行樣測(cè)試，確保樣品分析的精確性和準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別采用GBW（E）080040（海水樣品中的Cu、Pb、Zn、Cd和Cr）、GSBZ50016-90（海水樣品中的Hg）、GSBZ50004-88（海水樣品中的As）和GBW10050（生物樣品）。平行樣測(cè)試的相對(duì)誤差小于5%，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率為90%～110%。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 內(nèi)梅羅指數(shù)法

采用內(nèi)梅羅指數(shù)法[11-12]評(píng)價(jià)海水重金屬污染情況，計(jì)算公式為：

當(dāng)P≤0.6時(shí)，水質(zhì)等級(jí)為Ⅰ（清潔）;當(dāng)0.65.0時(shí)，水質(zhì)等級(jí)為Ⅴ（重污染）。

2.2 目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)法

采用目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)法[14-15]評(píng)價(jià)人類(lèi)食用海產(chǎn)品而攝入重金屬的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算公式為：

當(dāng)HTHQ>1時(shí)，表明人類(lèi)食用海產(chǎn)品而攝入重金屬具有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。

3 海水重金屬污染

博賀灣海域海水重金屬含量總體較低，除Pb有3個(gè)站位（H11、H14和H16）超過(guò)一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其他均符合一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

變異系數(shù)可表征重金屬空間分布的差異程度，變異系數(shù)越大，重金屬空間分布的差異越大[16]。其中，變異系數(shù)不大于0.15即輕微變異，變異系數(shù)為0.16～0.35即中等變異，變異系數(shù)不小于0.36即高度變異。由表1可以看出：Pb的空間分布差異大，即整體分布不均勻，存在高值區(qū);而其他重金屬元素的空間分布差異較小，即整體分布較均勻，不存在高值區(qū)。Pb的空間分布主要受陸源排污、海上交通排污和大氣沉降等外來(lái)物質(zhì)輸入的影響[17]，博賀新港區(qū)和蓮頭嶺附近分布有博賀新港和吉達(dá)港等港口區(qū)以及石化和乙烯等產(chǎn)業(yè)園區(qū)[10]，而本研究Pb的高值區(qū)主要分布于蓮頭嶺附近站位，很有可能是受港口區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)排污的影響。

博賀灣海域海水重金屬污染的內(nèi)梅羅指數(shù)和水質(zhì)等級(jí)如圖2所示。

由圖2可以看出，12個(gè)站位的水質(zhì)等級(jí)為Ⅱ（較清潔），其他站位的水質(zhì)等級(jí)為Ⅰ（清潔），海水重金屬污染的整體程度較低。

4 生物重金屬污染

博賀灣海域生物重金屬含量如表2所示。

由表2可以看出，同種生物對(duì)不同重金屬元素的吸收富集以及不同生物對(duì)同種重金屬元素的吸收富集有很大差異。軟體類(lèi)（尤其是毛蚶）的重金屬含量整體較高，魚(yú)類(lèi)的重金屬含量整體較低。Cu和Zn含量遠(yuǎn)高于其他重金屬元素，可能是由于Cu和Zn是海洋生物的必需微量元素，海洋生物對(duì)Cu和Zn的吸收富集能力較強(qiáng)[18]。

Zn、Cd和Pb含量從高到低的生物依次為軟體類(lèi)、甲殼類(lèi)、魚(yú)類(lèi)，Cu含量從高到低的生物依次為甲殼類(lèi)、軟體類(lèi)、魚(yú)類(lèi)，Hg含量從高到低的生物依次為魚(yú)類(lèi)、軟體類(lèi)、甲殼類(lèi)，與張曉舉等[19]的研究結(jié)果一致。①Pb和Cd是積蓄性重金屬，易積蓄在生物體內(nèi)而很難被排出[20]，底棲生物對(duì)此類(lèi)重金屬的吸收富集能力通常較強(qiáng)[21-22];軟體類(lèi)一般長(zhǎng)期棲息于底泥環(huán)境，會(huì)一直吸收Pb和Cd[23]，因此Pb和Cd含量較高。②甲基汞是脂溶性重金屬，易被脂肪吸收，而魚(yú)類(lèi)的脂肪含量通常高于甲殼類(lèi)和軟體類(lèi)，因此魚(yú)類(lèi)更易吸收甲基汞[5，19];Hg的轉(zhuǎn)化非常緩慢且不易被排泄，可在魚(yú)類(lèi)體內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，因此含量較高。

根據(jù)《海洋生物質(zhì)量》（GB 18421-2001）[24]，除毛蚶的Cd和Pb含量屬于二類(lèi)，其他都屬于一類(lèi)，表明生物質(zhì)量總體較高。

博賀灣海域生物重金屬污染的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)如表3所示。

由表3可以看出，人類(lèi)食用這些海產(chǎn)品而攝入重金屬?zèng)]有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，但毛蚶的綜合危險(xiǎn)系數(shù)較高。

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