摘要：對(duì)廣東省汕頭市南澳縣南澳島周邊海域表層沉積物中重金屬的分布及富集情況進(jìn)行分析，并對(duì)其潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，不同重金屬在不同點(diǎn)位的污染情況不同，Cd、Pb、Cr、As、Zn最大值點(diǎn)位在NA5，Cu最大值和次大值點(diǎn)位分別為NA1與NA5，Hg最大值點(diǎn)位則在NA3。除最大值點(diǎn)位，Cd、Pb、Cr、As、Zn在各點(diǎn)位之間無(wú)明顯的分布特征，Cu污染的特點(diǎn)變現(xiàn)出以人類活動(dòng)（港口、養(yǎng)殖等）的污染為主，Hg的分布特征則表現(xiàn)為北高南低。對(duì)南澳島周邊表層沉積物進(jìn)行污染指數(shù)及生態(tài)危害評(píng)價(jià)，單因子污染指數(shù)從高到低依次是Asgt;Hggt;Pbgt;Cugt;Zngt;Crgt;Cd；生態(tài)危害評(píng)價(jià)均為輕微危害程度，7種重金屬風(fēng)險(xiǎn)危害由大到小排序?yàn)镠ggt;Asgt;Cdgt;Pbgt;Cugt;Crgt;Zn；生態(tài)危害指數(shù)7個(gè)點(diǎn)位的順序?yàn)镹A5gt;NA3gt;NA1gt;

NA2gt;NA4gt;NA6。

關(guān)鍵詞：南澳島；重金屬；生態(tài)危害評(píng)價(jià)；沉積物

基金項(xiàng)目：2023年省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)市縣科技創(chuàng)新支撐（大專項(xiàng)+任務(wù)清單）項(xiàng)目（STKJ2023027）

引言

近年來(lái)，隨著南澳大橋的開(kāi)通，廣東省汕頭市南澳縣南澳島的旅游經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，因此高強(qiáng)度的人類活動(dòng)帶來(lái)的陸源污染和近岸大面積的海水養(yǎng)殖，造成的海洋污染也使南澳島周邊海域海水質(zhì)量較以前有所下降[1]，其中也包括重金屬的污染。有研究表明，水體中重金屬污染物不易降解，最終都會(huì)進(jìn)入到沉積物中，使得沉積物中重金屬含量因累積作用往往高于相應(yīng)水相，以及表現(xiàn)出較強(qiáng)分布規(guī)律[2]。因此，本文以沉積物為主要研究對(duì)象，根據(jù)重金屬的環(huán)境化學(xué)行為特點(diǎn)，對(duì)南澳島周邊海域表層沉積物中Hg、Cd、Pb、Cu、As、Cr、Zn 的含量分布特征及污染狀況進(jìn)行調(diào)查研究，并利用 Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)重金屬的生態(tài)危害程度[3]。

1點(diǎn)位布設(shè)、樣品采集、分析及評(píng)價(jià)方法

1.1 采樣點(diǎn)位布設(shè)

南澳島周邊海域設(shè)置的采樣點(diǎn)位如圖1所示。

1.2樣品采集

表層沉積物樣品按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第3部分：樣品采集、貯存與運(yùn)輸》（GB 17378.3-2007）中5.4.2.2采集[4]，并按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第5部分：沉積物分析》（GB 17378.5-2007）中4.1.1.1.2要求進(jìn)行取樣分裝[5]，待處理分析。

1.3分析方法

樣品制樣處理方法根據(jù)不同檢測(cè)項(xiàng)目按GB 17378.5-2007中 4.1.3對(duì)應(yīng)要求進(jìn)行。分析方法參考標(biāo)準(zhǔn)GB 17378.5-2007中原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定Zn、Cd、Pb、Cu、Cr，利用原子熒光法測(cè)定Hg、As。

1.4評(píng)價(jià)方法

1.4.1污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)根據(jù)《海洋沉積物質(zhì)量》（GB 18668-2002）一類質(zhì)量指標(biāo)限值進(jìn)行[6]。

1.4.2潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

采用 Hakanson 潛在生態(tài)危害指數(shù)法，分析海洋沉積物重金屬的富集特征，并對(duì)其進(jìn)行潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，參照值和毒性系數(shù)參考工業(yè)化以前沉積物中重金屬最高背景值[7]。

2沉積物重金屬含量監(jiān)測(cè)結(jié)果及分布特征

2.1含量監(jiān)測(cè)結(jié)果

各點(diǎn)位重金屬含量及富集系數(shù)如表1所示[8-10]，南澳島周邊海域所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的所有重金屬元素均未超過(guò)海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第一類限值，各金屬的含量（×10^-6）為Cd在0.009～0.244的范圍、Pb在7.25～31.73的范圍、Cr在4.59～24.98的范圍、As在7.56～16.2的范圍、Cu在16.63～27.78的范圍、Zn在13.8～46.2的范圍、Hg在0.027～0.179的范圍。其中，Cd、Pb、Cr、As、Zn以點(diǎn)位NA5最高，Cu最高值出現(xiàn)在點(diǎn)位NA1，Hg最高值則在點(diǎn)位NA3。

2.2分布特征

從不同點(diǎn)位來(lái)看，Cd、Pb、Cr、As、Zn最大值均出現(xiàn)在點(diǎn)位NA5，NA5作為港口受人類活動(dòng)的影響較大，其污染的重金屬種類相對(duì)較多；Cu最高值雖然出現(xiàn)在NA1（但NA5也與NA1接近），可能與該區(qū)為密集生蠔養(yǎng)殖區(qū)有關(guān)，因養(yǎng)殖區(qū)可能會(huì)輸入Cu元素，造成Cu污染[8]；Hg最高值則出現(xiàn)在NA3，但結(jié)合圖1和表1數(shù)據(jù)可以看出南澳島北面點(diǎn)位的Hg明顯高于南面，呈現(xiàn)北高南低的特點(diǎn)。除去各元素最大值的點(diǎn)位，其余各點(diǎn)位各元素內(nèi)無(wú)明顯的分布特征。

3沉積物重金屬的富集特征及污染評(píng)價(jià)

3.1富集特征

以全球最高含量作為背景值，對(duì)南澳島海域表層沉積物的重金屬富集特征進(jìn)行研究，各重金屬元素的富集程度為Asgt;Pbgt;Hggt;Zngt;Cu=Crgt;Cd。其中，As以NA5最高，NA2最低，其余點(diǎn)位相差不大；Pb僅次于As，其富集情況與As類似；Hg與As、Pb均不同，其最高富集點(diǎn)位為NA3，NA1、NA2次之，3個(gè)北面點(diǎn)位的富集系數(shù)均比南面的3個(gè)點(diǎn)位高，呈現(xiàn)北高南低的特點(diǎn)；Zn以NA5最高，NA6最低，NA2次低，其余點(diǎn)位相差不大；Cu以NA1最高，NA5次之（與NA1接近），以NA6最低，NA2次低（與NA6接近）；Cr與Cu相等，但富集情況與Cu不同，Cr富集情況與Zn類似；Cd以NA5富集程度最高，NA6最低。

從整體上看，7個(gè)重金屬元素中，有5個(gè)富集程度最大的在點(diǎn)位NA5，Cu最大值雖然不在NA5而在NA1，但NA5與NA1的富集程度基本相當(dāng)，可見(jiàn)，NA5有6個(gè)元素的富集系數(shù)均為最大值或次大值，該點(diǎn)位富集情況較其他點(diǎn)位嚴(yán)重，而NA6有5個(gè)元素（Cd、Cr、Cu、Zn、Hg）的富集系數(shù)在各點(diǎn)位中均為最低值，表現(xiàn)出弱富集現(xiàn)象。

3.2污染評(píng)價(jià)

從各元素均值上看，Cd、Pb、Cr、Zn均未超過(guò)南海陸架區(qū)背景值[9]，而As、Cu和Hg均超過(guò)了背景值。其中，以Hg最為嚴(yán)重，約為背景值的5倍。相對(duì)粵東外海[10]，只有Cu略高，其余指標(biāo)（除As、Hg外）均低于粵東外海的監(jiān)測(cè)值。以海洋沉積物第一類指標(biāo)值為標(biāo)準(zhǔn)，單因子污染指數(shù)（Pi=Ci/Si 式中Pi為重金屬i的污染指數(shù)，Ci為重金屬i的實(shí)測(cè)值，Si為污染物i的標(biāo)準(zhǔn)值）從高到低依次是Asgt;Hggt;Pbgt;Cugt;Zngt;Crgt;Cd。

采用Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法分析生態(tài)危害系數(shù)（Eir）及危害指數(shù)（RI），結(jié)果如表2所示，6個(gè)點(diǎn)位各金屬元素的Eir值均小于40，RI均小于150，表明無(wú)論以單個(gè)重金屬的潛在Eir來(lái)評(píng)價(jià)，還是從多個(gè)重金屬的潛在RI來(lái)評(píng)價(jià)，南澳島周邊海域表層沉積物生態(tài)危害均為輕微危害；7種重金屬類別風(fēng)險(xiǎn)危害由大到小排序?yàn)镠ggt;Asgt;Cdgt;Pbgt;Cugt;Crgt;Zn，生態(tài)危害指數(shù)7個(gè)點(diǎn)位的順序?yàn)镹A5gt;NA3gt;NA1gt;NA2gt;NA4gt;NA6。

結(jié)論

不同重金屬在不同點(diǎn)位的污染情況不同，Cd、Pb、Cr、As、Zn最大值點(diǎn)位為NA5，Cu最大值和次大值點(diǎn)位為NA1與NA5，Hg最大值點(diǎn)位則為NA3。除最大值點(diǎn)位外，Cd、Pb、Cr、As、Zn在各點(diǎn)位之間無(wú)明顯的分布特征，Cu污染的特點(diǎn)呈現(xiàn)出以人類活動(dòng)（港口、養(yǎng)殖等）的污染為主，Hg的分布特征則表現(xiàn)為北高南低。

南澳島周邊海域表層沉積物中，主要重金屬單因子污染指數(shù)從高到低依次是Asgt;Hggt;Pbgt;Cugt;Zngt;Crgt;Cd；生態(tài)危害均為輕微危害，其中以Hg的生態(tài)危害系數(shù)最高，7種重金屬類別風(fēng)險(xiǎn)危害由大到小排序?yàn)镠ggt;Asgt;Cdgt;Pbgt;Cugt;Crgt;Zn。生態(tài)危害評(píng)價(jià)顯示，在監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位中，點(diǎn)位NA5生態(tài)危害指數(shù)最高，NA3次之，危害指數(shù)最小的為NA6。生態(tài)危害指數(shù)7個(gè)點(diǎn)位的順序?yàn)镹A5gt;NA3gt;NA1gt;NA2gt;NA4gt;NA6。

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作者簡(jiǎn)介

陳振明（1981—），男，漢族，廣東汕頭人，工程師，碩士，主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)及質(zhì)量控制工作。

加工編輯：馮為為

收稿日期：2024-04-30