許尤厚 廖日權(quán)① 粟 佳 龔立兵

(1.廣西北部灣海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 欽州 535000;2.欽州學(xué)院 欽州 535000)

欽州灣東部海域表層水和浮游生物中六種重金屬含量和污染評(píng)價(jià)研究*

許尤厚1,2廖日權(quán)1,2①粟 佳2龔立兵2

(1.廣西北部灣海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 欽州 535000;2.欽州學(xué)院 欽州 535000)

本文采用單因子污染指數(shù)法(SFI)和生物富集系數(shù)(BCF)分析并結(jié)合污染程度評(píng)價(jià)和海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),研究和評(píng)價(jià)了 2015年 12月欽州灣東部海域表層水和浮游生物中 Zn、Cd、Cr、Hg、As、Cu六種重金屬的含量和污染現(xiàn)狀。結(jié)果表明,欽州灣東部海域表層水中重金屬含量大小依次為Cd＞Cr＞Zn＞As＞Cu＞Hg,其中 Zn、As、Cu、Hg含量符合國(guó)家一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),Cr含量符合國(guó)家二類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),Cd含量超標(biāo);浮游生物中 Zn、Cd、Cr、Hg、As、Cu含量依次為6.57×101mg/kg干重、1.51×10–1mg/kg 干重、4.13×10–1mg/kg 干重、9.48×10–3mg/kg 干重、1.85×10–1mg/kg 干重、6.89×100mg/kg干重,浮游生物中重金屬含量遠(yuǎn)高于表層水中的重金屬含量。浮游生物對(duì)重金屬的富集系數(shù)最高達(dá)40000,表明浮游生物對(duì)重金屬有很強(qiáng)的富集能力。

欽州灣東部海域;浮游生物;重金屬;污染評(píng)價(jià)

長(zhǎng)久以來(lái),由于重金屬污染引發(fā)的危害事件對(duì)環(huán)境和群眾健康造成了嚴(yán)重威脅。重金屬污染物主要來(lái)源于城市工業(yè)“三廢”排放、金屬采礦和冶煉、生活垃圾等,一般具有潛在危害性,殘留時(shí)間長(zhǎng),污染后不易被發(fā)現(xiàn)且難于恢復(fù)。海洋環(huán)境中重金屬不易被水中的微生物降解消除,一般經(jīng)過(guò)“蝦吃浮游生物,小魚(yú)吃蝦,大魚(yú)吃小魚(yú)”的水中食物鏈被富集,濃度逐級(jí)加大,并最終對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生持久性的破壞。因此,海洋環(huán)境重金屬的污染一直都是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)(黃蔚霞等,2012;Chiarelliet al,2014;Pinedoet al,2014;Otansevet al,2016;Trevizaniet al,2016)。有關(guān)重金屬污染的研究國(guó)內(nèi)主要側(cè)重于各海灣的水體與海洋沉積物,研究結(jié)果一致表明目前各海灣均存在不同程度的重金屬污染,存在潛在的生態(tài)危害,會(huì)帶來(lái)不利的生態(tài)效應(yīng)(李玉等,2013;王小靜等,2015;徐艷東等,2015;杜吉凈等,2016;宋永剛等,2016)。重金屬在海洋生態(tài)系統(tǒng)中從水體最終到海洋沉積物的傳遞過(guò)程,中間需要一個(gè)生物鏈傳遞的過(guò)程,其中浮游生物就是非常重要的一環(huán),但是其規(guī)律仍難以準(zhǔn)確掌握(王文雄等,2004)。

欽州灣位于廣西南部沿海,屬南海北部灣的一部分,自北向南延伸。灣首及灣口都很開(kāi)闊,中部較窄,呈兩頭大中間細(xì)的喇叭狀,大部分海區(qū)底形較為平坦。灣內(nèi)陽(yáng)光充足,水溫適宜,養(yǎng)分豐富,浮游生物多,魚(yú)類(lèi)資源豐富。隨著2008年國(guó)家批準(zhǔn)實(shí)施《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,欽州灣臨海重工業(yè)和港口物流迅速發(fā)展,而環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還很不完善,工農(nóng)業(yè)污染和生活污水導(dǎo)致灣內(nèi)重金屬污染物在海水和沉積物中迅速蓄積(雷富等,2013a)。目前已有文章報(bào)道北部灣和欽州灣海水、沉積物重金屬污染的研究(張少峰等,2010;黃向青等,2013;姜發(fā)軍等,2013;雷富等,2013b;舒俊林等,2013),但對(duì)欽州灣浮游生物中重金屬污染研究還未見(jiàn)報(bào)道。已有研究表明浮游生物處于水生食物鏈的底端,能通過(guò)多種方式富集重金屬,重金屬進(jìn)入食物鏈后經(jīng)過(guò)生物逐級(jí)放大,高劑量的重金屬將會(huì)對(duì)水生生物和人類(lèi)的健康造成危害(Reinfelderet al,1991;Fisheret al,1995;Hutchinset al,1995;Wanget al,1996,1998;Xuet al,2001;李杰等;2011)。因此,研究浮游生物中重金屬污染對(duì)于環(huán)境保護(hù)和防治是具有重大意義的。本文以欽州灣東部海域?yàn)檠芯繀^(qū)域,對(duì)該海域浮游生物中的重金屬含量進(jìn)行研究,并對(duì)浮游生物對(duì)重金屬的富集能力進(jìn)行評(píng)價(jià),旨在為海洋資源的合理開(kāi)發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)及生物保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

參照海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范GB17378.3-2007采集水樣和浮游生物,采樣的地點(diǎn)共有8個(gè),具體的地理位置詳見(jiàn)圖1.1,各站點(diǎn)的GPS信息見(jiàn)表1。表層海水經(jīng)2.5L有機(jī)玻璃采水器采集,用 0.45μm 纖維濾膜過(guò)濾,備用;浮游生物離心分離,取其沉淀物備用。

圖1 欽州灣東部海灣各采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 The Sampling locations in the east Qinzhou Bay of Guangxi Province

表1 欽州灣東岸河口海灣各采樣點(diǎn)GPS信息表Tab.1 The GPS information of collected positioning in the east of Qinzhou Bay

1.2 主要儀器與試劑

1.2.1 儀器 原子吸收分光光度計(jì)(FAAS;日立HITACHI Z-2000),非色散原子熒光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司,PF6-3a),電子分析天平(上海耀杰有限公司,FA2004),電熱恒溫干燥箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司,GZX-DH.400BS-Ⅱ),循環(huán)水真空泵(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司,SHZ-DⅢ),電動(dòng)離心機(jī)(上海梅香儀器有限公司,800B),臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司,H1650R/H1850R)智能微波消解儀(上海新拓分析儀器有限公司,XT-9912),多用預(yù)處理加熱儀(上海新拓分析儀器有限公司,XT-9800)。

1.2.2 試劑 Zn、Cd、Cr、Hg、As、Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液100μg/ml,硝酸,抗壞血酸,30%雙氧水,硫脲,硼氫化鉀,氫氧化鈉,鹽酸羥胺,濃鹽酸,二乙氨基二硫代甲酸鈉(DDTC),苯二甲酸氫鉀,重鉻酸鉀,甲基異丁酮(MIBK),95%乙醇,氨水,二甲基黃,高錳酸鉀,過(guò)硫酸鉀等均為分析純?cè)噭?/p>

1.3 樣品處理

1.3.1 海水消解 根據(jù)海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 GB17378-2007,取 100mL海水樣品于 100mL比色管中加入2mL硝酸,5mL過(guò)硫酸鉀溶液,室溫消化24h,加入鹽酸羥胺溶液,搖勻,待測(cè)。

1.3.2 浮游生物樣消解 采用HNO3-H2O2(4 :1)為消解溶劑的微波消解法。準(zhǔn)確稱(chēng)取 0.5g浮游生物樣置于消化管,以HNO3-H2O2(4 :1)為消解溶劑,充分混合 24h,按照表2的條件進(jìn)行微波消解,得到澄清消解液。全量轉(zhuǎn)入10mL具塞比色管中,加1mL抗壞血酸溶液,加水至標(biāo)線,混勻,做好標(biāo)記,待測(cè)。

表2 浮游生物樣的微波消解程序Tab.2 The microwave digestion procedure of biological samples

1.4 樣品測(cè)試條件

表層水和浮游生物經(jīng)消解后,采用原子熒光光譜法測(cè)定樣品的As、Hg元素含量,采用石墨爐原子吸收法測(cè)定 Cd、Cr元素含量,采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定Zn、Cu元素含量。每個(gè)樣品制備3組平行樣,取平均值,同時(shí)做試劑空白對(duì)照,并以標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行質(zhì)量控制。

1.5 數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)方法

本文采用Origin軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,采用單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)不同重金屬污染狀況,其計(jì)算公式如下:

式中,Pi為第i種重金屬的單因子污染指數(shù);Ci為第i種重金屬實(shí)測(cè)含量的均值(mg/L);Si為第i種重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)。當(dāng)Pi≤1時(shí),表示水質(zhì)未受污染;當(dāng)Pi＞1時(shí),表示水質(zhì)受到污染,Pi值越大,表明受到的污染越嚴(yán)重。

為了分析浮游生物對(duì)海洋中重金屬的生物富集能力,本文計(jì)算了生物富集系數(shù)(Bioconcentration factors,BCF),BCF=生物體的重金屬含量(mg/kg)/表層水的重金屬含量(mg/L)。BCF值越高,則表明生物從水中富集重金屬的量越大(鄢昭等,2015)。本文依據(jù)調(diào)查海域重金屬含量情況,采用國(guó)家一類(lèi)海水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997)(國(guó)家環(huán)境保護(hù)局等,2004)對(duì)水樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與討論

2.1 欽州灣東部海域水體中重金屬質(zhì)量濃度及其評(píng)價(jià)

欽州灣東部海域水體重金屬質(zhì)量濃度和評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出,欽江、犁頭咀、沙井港、仙島公園、金鼓江、大灶江、月亮灣和鹿耳環(huán)江八個(gè)站點(diǎn)水體中重金屬均有檢出,總含量分別為7.30×10–1mg/L、8.92673×10–2mg/L、1.97×10–1mg/L、1.61×10–1mg/L 、 3.92×10–1mg/L 、 2.75×10–1mg/L 、9.17×10–1mg/L、1.59×100mg/L。各站點(diǎn)重金屬總含量中鹿耳環(huán)江總含量最高,其余站點(diǎn)含量大小順序依次為月亮灣＞欽江＞金鼓江＞大灶江＞沙井港＞仙島公園＞犁頭咀。欽州灣東部海域水體中重金屬Zn、Cd、Cr、Hg、As和Cu 的平均濃度分別為8.40×10–3mg/L、4.28×10–1mg/L 、 1.06×10–1mg/L 、 2.05×10–5mg/L 、8.45×10–4mg/L、6.30×10–4mg/L;其中 Cd 含量遠(yuǎn)高于其他重金屬含量,Cr含量次之。水體中各種重金屬單因子指數(shù)污染程度依次為Cd(427.6)＞ Cr(2.127)＞Zn(0.419)≈ Hg(0.410)＞ Cu(0.126)＞ As(0.042),其中Cd污染最為嚴(yán)重。分析其原因:鹿耳環(huán)江位于欽州港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)下游,擁有造紙和石化兩大工業(yè)園區(qū),鹿耳環(huán)江海域的重金屬污染與園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)排放的工業(yè)污水有關(guān);鹿耳環(huán)江是主要的入海河流之一,其沿岸的工業(yè)廢水和生活污水排放也是造成重金屬含量偏高的重要原因。

表3 欽州灣東部海域水體重金屬質(zhì)量濃度及評(píng)價(jià)狀況(mg/L)Tab.3 The concentration of heavy metals and the status of the evaluation in water of the east of Qinzhou Bay (mg/L)

2.2 欽州灣東部海域水質(zhì)重金屬組成污染評(píng)價(jià)

欽州灣東部海域不同采樣點(diǎn)海水重金屬組成含量如圖2所示。由圖2可知,不同采樣點(diǎn)海水中重金屬元素含量存在一定的空間差異。Zn、Hg、As、Cu平均含量符合國(guó)家一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),Cr平均含量符合國(guó)家二類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),Cd平均含量嚴(yán)重超標(biāo);其中Hg、As、Cu所有采樣點(diǎn)均為一類(lèi)海水,Zn一類(lèi)海水比例占 87.5%,欽江站點(diǎn)出現(xiàn)二類(lèi)海水,這是由于欽江是貫穿整個(gè)欽州市區(qū)東部工業(yè)區(qū)的主要河流,且沿岸居民樓眾多,大量的工業(yè)廢水和生活污水排入欽江造成的;Cr一類(lèi)海水比例占57.1%,二類(lèi)海水為28.6%,欽江站點(diǎn)未檢出,月亮灣站點(diǎn)超過(guò)國(guó)家四類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),這可能是月亮灣水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來(lái)的污染以及月亮灣呈倒U型的地形,潮流動(dòng)力較弱,難以擴(kuò)散造成;各站點(diǎn) Cd均超標(biāo),污染嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)引起注意。

圖2 欽州灣東部海域水質(zhì)重金屬組成污染評(píng)價(jià)Fig.2 The heavy metal composition pollute evaluation of water in the east of Qinzhou Bay

2.3 欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量

欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可以看出:欽江、犁頭咀、沙井港、仙島公園、金鼓江、大灶江、月亮灣和鹿耳環(huán)江八個(gè)站點(diǎn)浮游生物體中重金屬總含量分別為5.65×100mg/kg 干重、4.65×100mg/kg 干重、3.23×102mg/kg干重、2.00×101mg/kg干重、1.63×101mg/kg干重、2.43×101mg/kg干重、1.24×101mg/kg干重、2.53×100mg/kg干重。各站點(diǎn)重金屬總含量排序?yàn)樯尘郏敬笤罱鞠蓫u公園＞金鼓江＞月亮灣＞欽江＞犁頭咀＞鹿耳環(huán)江;沙井港重金屬總含量最高,分析其原因:沙井港位于欽江支流入?？?沿岸的工業(yè)廢水和生活污水排放造成重金屬含量偏高;沙井港是重要碼頭之一,船舶帶來(lái)的重金屬也使得含量增高;沙井港是主要的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)之一,養(yǎng)殖污水是造成重金屬含量偏高的原因之一;沙井港作為旅游觀光點(diǎn),人類(lèi)活動(dòng)頻繁,也是引起重金屬含量偏高的重要原因。欽州灣東部海域體浮游生物中重金屬Zn、Cd、Cr、Hg、As和Cu的平均濃度分別為6.57×101mg/kg干重、1.51×10–1mg/kg 干重、4.14×10–1mg/kg 干重、9.48× 10–3mg/kg干重、1.86×10–1mg/kg 干重、6.90×100mg/kg 干重;其中Zn含量遠(yuǎn)高于其他重金屬含量,Cu含量次之,這與生物體生命活動(dòng)有關(guān)。各站點(diǎn)浮游生物體中重金屬總含量均高于水體中重金屬總含量;除 Cd外,浮游生物體中各重金屬平均含量均高于水體中重金屬平均含量。

表4 欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量(mg/kg)Tab.4 The heavy metal content in planktonic of Qinzhou Bay (mg/kg)

2.4 欽州灣東部海域浮游生物體重重金屬含量組成比例和變化

欽州灣東部海域不同采樣點(diǎn)浮游生物體中重金屬含量組成比例如圖3所示。由圖3可知,欽江浮游生物中重金屬含量排序?yàn)閆n＞Cr＞As＞Cd＞Hg,其中Cu 未檢出;犁頭咀為Zn＞Cu＞Cr＞As＞Hg＞Cd;沙井港為Zn＞Cu＞Cr＞As＞Hg＞Cd;仙島公園為Zn＞Cu＞Cd＞Cr＞As＞Hg;金鼓江為Zn＞Cu＞Cr＞As＞Cd＞Hg;鹿耳環(huán) 江 Zn＞Cu＞Cr＞As＞Cd＞Hg;大 灶 江 Zn＞Cu＞Cr＞As＞Hg,其中 Cd 未檢出;月亮灣 Zn＞Cu＞Cr＞Cd＞As＞Hg;除欽江站點(diǎn)未檢出 Cu外,其他各站點(diǎn) Zn、Cu含量之和超過(guò)90%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他重金屬含量;Zn和Cu作為生物體的必需微量元素,在生物體的新陳代謝和生長(zhǎng)中起著重要的生物學(xué)作用,因此存在主動(dòng)吸收的現(xiàn)象;Cr是除Zn和Cu外,含量第三位的元素,這是因?yàn)镃r是必需微量元素之一,它對(duì)生物體正常生長(zhǎng)發(fā)育和核糖代謝具有重要作用;浮游生物體內(nèi)重金屬含量差異受多種因素的影響,如重金屬的種類(lèi)、性質(zhì),水體中重金屬的濃度,浮游生物的種類(lèi)、棲息環(huán)境等。

2.5 欽州灣東部海域重金屬的浮游生物-水質(zhì)富集系數(shù)

本文以各采樣點(diǎn) 6種重金屬在浮游生物中的含量與相應(yīng)采樣點(diǎn)水中重金屬含量的比值來(lái)計(jì)算重金屬在浮游生物中的富集系數(shù)用以反映浮游生物對(duì)重金屬的富集能力大小,其結(jié)果見(jiàn)表5。由于未檢測(cè)出欽江水體中 Cr的含量,因此以 Cr的儀器檢出限0.91mg/L計(jì)算生物體對(duì)水體中重金屬的富集系數(shù)。欽州灣東部海域浮游生物對(duì)重金屬的富集系數(shù)最高達(dá)到40000之多,表明浮游生物對(duì)重金屬有很強(qiáng)的富集能力,且可以看出各個(gè)采樣點(diǎn)浮游生物對(duì)不同重金屬的富集系數(shù)差異較大。水體中的浮游生物對(duì)重金屬的強(qiáng)大富集能力可能與它們數(shù)量多、代謝 活躍、比表面積大有關(guān),可以快速吸附吸收水體中的重金屬。欽江浮游生物對(duì)不同重金屬的富集系數(shù)排序?yàn)镠g＞As＞Zn＞Cr＞Cd,其中 Cu 未檢出;犁頭咀為Cu＞Hg＞Zn＞As＞Cr＞Cd;沙井港為Zn＞Cu＞Hg＞As＞Cr＞Cd;仙島公園為Cu＞Zn＞As＞Hg＞Cd＞Cr;金鼓江為Zn＞Cu＞As＞Hg＞Cr＞Cd;鹿耳環(huán)江為Zn＞Cu＞As＞Hg＞Cr＞Cd;大灶江為Zn＞Cu＞As＞Hg＞Cr,其中 Cd 未檢出;月亮灣為Cu＞Zn＞As＞Hg＞Cr＞Cd;各個(gè)采樣點(diǎn)浮游生物 Cr、Cd的富集系數(shù)較小,對(duì) Zn、Cu、As和Hg的富集系數(shù)較大,可見(jiàn)浮游生物對(duì)重金屬的富集有選擇性。除了欽江中Hg、As的富集系數(shù)較大外,其他采樣點(diǎn)Zn、Cu的富集系數(shù)較大,這是由于Zn、Cu是生物體內(nèi)維持生命所必須的金屬元素,所以高于其他幾類(lèi)非生命必須金屬元素。調(diào)查海域中各采樣點(diǎn) As的富集系數(shù)都較大,這是由于環(huán)境和生物體內(nèi)的部分有機(jī)砷可被海洋生物選擇性富集(Francesconiet al,2004)所致。由于Hg的轉(zhuǎn)化和排出很緩慢,能長(zhǎng)期保存在生物體內(nèi),所以富集系數(shù)較大。

圖3 欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量組成比例Fig.3 The heavy metals composition in planktonic of Qinzhou Bay

表5 欽州灣東部海域中浮游生物的重金屬富集系數(shù)Tab.5 The heavy metal enrichment coefficient of plankton in Qinzhou Bay

2.6 欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量的分布特征

欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量分布圖如圖4所示,沙井港站點(diǎn)浮游生物體中Zn含量測(cè)得最大值,達(dá)321.218mg/kg干重,分析其原因:沙井港位于欽江支流入?？谔?沿岸工業(yè)廢水和生活污水排放帶來(lái)大量重金屬污染;沙井港作為重要增養(yǎng)殖區(qū),所投放的飼料中含有Zn元素。仙島公園Cd含量測(cè)得最大值,為0.7161mg/kg干重,仙島公園位于七十二涇景區(qū)內(nèi),旅游業(yè)發(fā)達(dá),大量的觀光船造成了一定的污染;仙島公園下游的欽州港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)擁有造紙和石化兩個(gè)大型工業(yè)園,所排放的大量廢水經(jīng)潮流擴(kuò)散作用涌入景區(qū)所在睡衣使得重金屬污染增加。月亮灣 Cr、Cu含量測(cè)得最大值分別為1.0246mg/kg干重、28.0551mg/kg干重,月亮灣作為旅游區(qū)和養(yǎng)殖區(qū),人類(lèi)活動(dòng)頻繁,生活垃圾和污水大量排放以及飼料投放使得重金屬含量增加;月亮灣的地形呈倒“U”型,海水?dāng)U散運(yùn)動(dòng)較弱,使得污染物質(zhì)在灣內(nèi)蓄積。欽江Hg、As含量測(cè)得最大值分別為0.02683mg/kg干重、0.3101mg/kg干重,欽江作為主要的入海河流之一,貫穿欽州東部工業(yè)區(qū)和居民區(qū),工業(yè)廢水、廢氣和生活垃圾、污水大量排入帶來(lái)了嚴(yán)重的重金屬污染。

2.7 欽州灣東部海域表層水中和浮游生物體中重金屬含量關(guān)系比較

由圖5可以看出,浮游生物重金屬含量總體呈“U”型,水體重金屬含量總體呈一個(gè)勺子狀,二者存在此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。Zn、Cu作為生物體生命必需微量元素,所以浮游生物體中Zn、Cu含量遠(yuǎn)高于水體中的含量;除仙島公園浮游生物體中 Cd含量超過(guò)水體中的含量外,其余站點(diǎn)水體中 Cd含量均大于浮游生物體內(nèi)的含量,這可能與浮游生物的棲息環(huán)境和種類(lèi)有關(guān),Cd是蓄積性毒物,底棲和固著類(lèi)生物比游泳類(lèi)和浮游類(lèi)生物吸附能力大得多,所以導(dǎo)致浮游生物體內(nèi)含量較水體中低;總體來(lái)說(shuō),浮游生物體中重金屬含量比水體中的多得多,呈現(xiàn)出重金屬?gòu)乃w→浮游生物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,隨著食物鏈的層層遞進(jìn),將會(huì)危害高級(jí)生物,最終損害人體健康。因此,應(yīng)加大欽州灣重金屬污染排放控制和治理力度。

3 結(jié)論

(1)欽州灣東部海域表層水中重金屬含量依次為Cd＞Cr＞Zn＞As＞Cu＞Hg,其中 Zn、As、Cu、Hg 含量符合國(guó)家一類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);Cr含量符合國(guó)家二類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),Pi=2.127,水質(zhì)受到污染;Cd含量超標(biāo)Pi=427.6,水質(zhì)污染嚴(yán)重。

(2)浮游生物中 Zn、Cd、Cr、Hg、As、Cu含量依次為6.57×101mg/kg 干重、1.51×10–1mg/kg 干重、4.13×10–1mg/kg 干重、9.48×10–3mg/kg 干重、1.85×10–1mg/kg干重、6.89×100mg/kg干重;除欽江站點(diǎn)未檢出Cu外,其他各站點(diǎn)Zn、Cu含量之和超過(guò)90%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他重金屬含量,Zn、Cu的富集系數(shù)也較大,這是由于Zn、Cu是生物體內(nèi)維持生命所必須的金屬元素,所以高于其他幾類(lèi)非生命必須金屬元素。

(3)浮游生物體中重金屬含量比水體大,呈現(xiàn)出重金屬?gòu)乃w→浮游生物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,含量呈此消彼長(zhǎng)的關(guān)系,隨著食物鏈的層層遞進(jìn),將會(huì)危害高級(jí)生物,最終損害人類(lèi)健康。因此,應(yīng)加大欽州灣重金屬污染排放控制和治理力度。

圖4 欽州灣東部海域浮游生物體中重金屬含量分布圖Fig.4 The distribution of heavy metal content in plankton of Qinzhou Bay

圖5 欽州灣東部海域表層水中和浮游生物體中重金屬含量關(guān)系圖Fig.5 The relationship of heavy metal content in water and planktonic of Qinzhou Bay

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THE CONTENT AND POLLUTION EVALUATION OF SIX HEAVY METALS IN SURFACE WATER AND PLANKTON IN THE EASTERN AREA OF QINZHOU BAY

XU You-Hou1,2, LIAO Ri-Quan1,2, SU Jia2, GONG Li-Bing2
(1.Guangxi Key Laboratory of Beibu Gulf Marine Biodiversity Conservation,Qinzhou University,Qinzhou535000,China;2.Qinzhou University,Qinzhou535000,China)

With field observation data of heavy metal pollution in surface water and plankton in the eastern area of Qinzhou Bay in December 2014,combined with pollution degree evaluation and seawater quality standard,the content and pollution evaluation of six heavy metals were assessed in these areas by adopting single factor index (SFI),enrichment factor analysis.The results showed that the contents of heavy metals on the surface ocean water of the eastern area in the Qinzhou Bay were Cd＞Cr＞Zn＞As＞Cu＞Hg,the content of Zn,As,Cu,Hg has reached national class I seawater standards for water quality and the content of Cr meet the national class II seawater standards while the content of Cd in Zn and Cd exceed the standard;the heavy metal Cr,Hg,As and Cu contents were 6.57×101mg/kg dry weight,1.51×10–1mg/kg dry weight,4.13×10–1mg/kg dry weight,9.48×10–3mg/kg dry weight,1.85×10–1mg/kg mg/kg dry weight,6.89×100mg/kg dry weight respectively in plankton.The heavy metal contents in plankton are much higher than that of surface ocean water.Plankton concentration coefficient of heavy metals is up to 40000,indicating that plankton has a strong ability to concentrate heavy metals.

the eastern area of Qinzhou Bay;plankton;heavy metals;pollution evaluation

P76;X55

10.11693/hyhz20170300057

* 欽州學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目,2014PY-GJ08號(hào);欽州市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,2015270602號(hào);廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目,2013GXNSBA019104號(hào)。許尤厚,博士,副教授,E-mail:36714447@qq.com

① 通訊作者:廖日權(quán),E-mail:156193700@qq.com

2017-03-16,收修改稿日期:2017-03-31