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1、 年 海 洋 湖 沼 通 报 新村港表层沉积物重金属分布特征及污染评价 陈石泉 ， 张光星 ， 吴钟 解 ， 王道儒 ， 蔡泽富 ， 陈 敏 ， 姚海 君 （海南省海洋与渔业科学院 ，海 南 海口 ） 摘 要 ： 对海南省陵水黎族自治县新村港内表层沉积物中重金属的含量进行测定 ， 探 讨其分布特征及相 关性 ， 并利用潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行评价 。 结果表明 ， 新 村港表层沉积物中 的重金属 含 量为（ ） ， 含 量 为 （ ） ， 的 含 量 为 （ ） ， 的 含 量 为 （ ） ， 的 含 量 为 （ ） ， 的 含 量 为 （ ） ， 的 含量为（ ） ；相关
2、性分析显示 ， 、 、 及 具 有 相 同 污 染源 ， 、 、 及 具有相同污染源 ； 重金属污染程度为轻微生态危害 ， 占 总站位的 ； 重 金属 中 等生态危害污染程度 ，占 总站位的 ，强 生态危害 ，占 总站位的 ；很 强生态危害 ，占 总站 位的 ， 较高的站位基本位于新村港口门附近 ； 种重金属的潜在生 态风险大小依次为 ： 。 关键词 ： 新 村港 ； 相 关性 ； 重 金属 ； 沉 积物 ； 生 态危害评价 中图分类 号 ： 文献标志 码 ： 文章编 号 ： （ ） DOI:10.13984/37-1141.2014.04.020 引言 新村港位于海南省陵水黎族自治县 新 村
3、镇的东南 部 ， 为 典型的泻湖海 湾 ， 面 积 约 ， 港 内 无 海水注 入 ， 且新村港与外海只 有 条 潮汐汊道相 同 。 近年 来 ， 新村 港 沿岸地区渔业及养殖业迅猛 发 展 ， 渔排 、 麒麟菜 、 珍珠贝以及网箱养鱼数量逐年增 加 ， 船坞废水 、 生活污 水 、 养殖污水 大 量排 放 ， 潮 汐通 道 的减小而引起水体交换能力下 降 ， 让新村港内水域生态环境发生较大变 化 ， 污染状况 日 趋严 重 ， 对 养殖 生 产 带来不利影 响 ， 对人体存在潜在生态危 险 。 表层沉积物重金属污 染 ， 具有来源 广 、 残留时间 长 、 蓄积性 、 难于恢 复 、 易于沿
4、食物 链 转移及转移富 集 等 特征 ， 给生态环境带来严重影 响 ， 给水生生物和人体健康带来极大的不 利 。 因 此 ， 表 层沉积物重金 属 污染研究也成为了众多科研工作者研究对 象 ， 一些海洋环境工作者对海南 岛 部分港湾如海口 港 、 洋 浦 港 、 南岸港湾以及东寨港海域表 层 沉积环境及重金属污 染进行了监测和评 价 ， 对海南小海泻湖 进 行 了研 究 ， 但针对海南岛陵水新村港泻湖表层沉积环境及 重金属污染评价尚未见报 道 。 本文通过 年对新村港内沉积物中重金 属进行采样调查分析 ， 对新村港水域表层 沉积物样品中 的重金属元素 、 、 、 、 、 和 的含量进行了 测定
5、 ， 对 样品中的重金属元素的含量分布特征 进行了初步探讨 ， 并利用瑞典科学家 的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害 程度进 行了评价 ， 旨在为新村港表层沉积物重金属浓度 变化及环境污染程度提供基础数据 ， 为 新村港的渔业生 产 、 海洋环境保护 、 典型泻湖生态系统的可持续发展提供科学依据 。 材料与方法 采样站位 年 月 ， 对新村港表层沉积物进行采样调查 ， 共布设 个沉积物取样站位 （ 见 图 ）， 涵 盖整个 基金项目 ： 国家海洋公益性行业科研专项 （ ）； 东南沿海半封闭海湾生态系统对人类活动干扰的响应评价 、 生 态重构技 术和示范项目资助 第一作者简 介 ： 陈石 泉
6、 （ ） ， 男 ， 湖南郴州 人 ， 硕士 ， 从事海洋生物生态与环境调查研究工 作 。 ： 通讯作 者 ： 吴 钟 解 （ ） ， 男 ， 海 南乐东 人 ， 硕 士 ， 从事海洋生物生态与环境调查研究工 作 。 ： 收稿日 期 ： 期 新村港表层沉积物重金属分布特征及污染评价 新村泻湖区域及口门区域 。 样品分析 沉积物样品 采 集 、 保 存 、 制 备 和 前 处 理 均 按 照中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 海 洋 监 测 规 范 （ ） 的 要 求 操 作 。 利 用 抓 斗 式 采泥器采集样品 ， 用塑料勺取 样装入洁净聚乙烯 自封袋 ， 用 磁 蒸 发 皿 装 盛
7、 ， 置 于 烘 箱 内 ， 烘干 。 用 型 玛瑙三头研磨机进 行 研磨粉碎 ， 过 目尼 龙 筛 ， 称 取 左 右 烘 干样品 加 硝 酸 及 氢 氟 酸 （ 测 样 品 加高氯 酸 ） ， 用 型 微波消解仪进行 消 解 ， 反应完全后转 入 容量瓶中定 容 ， 采 用 日 立 型原子吸 收 分光光度仪对样品 中 、 、 含量进行火焰原子吸 收 分光光度法测 定 ， 图 海南新村港沉积物调查站位图 、 含量进行无火焰原子吸收分光光度法测定 ； 称取 左右干样加 硝酸及 盐酸混合置于沸水浴中消解 ， 待测 含量 ； 称取 左右干样 ， 加 王水溶液水 浴加热消解 ， 待测 含量 。 用
8、型非色散原子荧光光度计测定样品中 、 含量 。 评价方法 新村港表层沉积物潜在危害生态评价根据瑞典科学家 提出的的潜在生态危害指数 法对重金属的生态危害程度进行了评价 。 （ ） （ ） （ ） 表示单一重金属污染系 数 ； 表示单一重金属潜 在 表示多种重金属的潜在生态危 害 指 数 ； 生态危害系 数 ； 为重 金属浓度 实 测 值 ； 重金属元 素 的毒性系 数 ， 它 主要 反映重金属的毒性水平 和 生物对重金属污染的敏感度 ； 由于本文主要是评估南海近海区域的重金属污染状况 ， 故 采用南海近海 沉积物重金属元素丰度为标准 。 结果与分析 新村港表层沉积物各重金属含量 新村港表层沉积
9、物中的重金属含量 ， 见表 。 含量范围在 （ ） ， 平均值为 ， 含量最大值出现在 站 ， 为 ， 最 小 值 出 现 在 站 ， 为 ； 含 量 范 围 在 （ ） ， 平均值 为 ， 含 量最大值出现在 站 ， 为 ， 最 小值出 现在 站 ， 为 ； 的含量范围在 （ ） ， 平 均值为 ， 最 大值出 现在 站 ， 为 ， 最 小值出现在 站 ， 为 ， 的 含量范围在 （ ） ， 平均值 为 ， 最 大 值 出 现 在 站 ， 为 ， 最 小 值 出 现 在 站 ， 为 ； 的含量范围在 （ ） ， 平均值为 ， 最大值出现在 站 ， 为 ， 最小值出现 在 与 站 ， 均为 ；
10、 的含量范围 在 （ ） ， 平 均值 为 ， 最大值出现 在 站 ， 为 ， 最小值出现 在 站 ， 为 ， 的 含量范围 在 （ ） ， 平 均值 为 ， 最 大值出现 在 站 ， 为 ， 最 小 值 出现 在 站 ， 为 。 通过对海口湾及小 海 重金属平均值进行比 较 ， ， 新 村港新村 港 、 及 比海口湾 、 小海平均值 大 ； 、 、 及 比海口 湾 、 小海平均值 小 （ 见表 ） 。 海 洋 湖 沼 通 报 年 表 新村港与海口湾 、 小海沉积物平均值比较 ， 地点 海口湾 小海 新村港 表 新村港表层沉积物中重金属含量 站位 平 均值 期 新村港表层沉积物重金属分布特征及
11、污染评价 新村港表层沉积物中各重金属相关性分析及分布特征 郑娜等认为对沉积物中重金属进行相关性研究 ， 可以看出具有显著相关的重金属具有相同的 污 染 源， 呈显著正相关及极正显著相关说明各重金属 含量分布规律的相似性 ， 也反映了这几种 重金属的污染 可能具有同源性 。 本文采用 对新村港 个站位表层沉积物中 、 、 、 、 、 及 等 种沉积物重金属元素含量调查数据 进行统计及相关性分析 ， 见 表 ； 根 据实验数据 ， 利 用软件 ， 可获得各重金属含量随不同监测站位的区域散点分布特征图 ，（ 见图 ） 所 示 。 相 关性显示 ， 与 、 成极正显著相关 ， 相关系数分别为 及 ，
12、与 成极正显著相关 ， 相 关系数为 ， 与 成显著正相关 ， 相关系数为 ； 重 金属散点分布图显示研究区域内表层沉 积物样品的重金属元素含量的空间分布 ， 、 及 在泻湖里面分布稍高 ， 高 值 区偏向港口附近 （ 见 图 ）， 该区域主要为养殖及渔排区域 ； 、 、 含量高值区主要位于港门入 海口 （ 见 图 ）， 该 区域 港口航道区以及分布大量渔排 ， 含量高值区主要位于港门入海口 ， 此 外泻湖中央分布也较高 。 可见 ， 、 、 及 具有相同污染源 ， 主 要受到养殖污水及生活污水影响 ； 、 、 及 具有相同污染 源 ， 主要为船坞污染及生活污水影响 。 表 新村港表层沉积物
13、种重金属含量相关性分析 因子 ， 极 显著相 关 （ ） ； ， 显 著相 关 （ ） 。 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 重金属潜在生态危害评价 年 ， 瑞典科学 家 综合考虑到重金属在 沉积物中的迁 移 转化规 律 、 毒 性以及对 评 价 区域污染的敏感性 ， 提出的沉积物中金属污染的 潜在生态危害指数 法 ， 该 方法消除了区域差异和 异 源 污 染 的 影 响 ， 并 给 出 了 潜 在 生 态 危 害 指 数 的 定 量 划 分 ， 目 前 已 广 泛 应 用 于 沉 积 物 的 重 金 属 污 染 评 价 。 海 洋 湖 沼 通 报
14、 年 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 图 新村港海底表层重金属 散 点分布图 本文采用南海近海沉积物重金属元素丰度为 参 照值计 算 ， 从 潜在生态危害指数分析结果可 知 ， 研 究 区内有 个站 位 ， 重金属污染程度为轻微生态危 害 ， 占 总 站位 的 ； 有 个站 位 ， 重金属污染程度为中等生态危 害 ， 占总站位 的 ； 有 个站 位 ， 重 金属 污 染程度为强生态危 害 ， 占总站位 的 ； 有 个站 位 ，
15、重 金 属污染程度为很强生态 危 害 ， 占总站位的 ； 由图 可知 ， 较高的站位基本位于新村港口门附近 。 期 新村港表层沉积物重金属分布特征及污染评价 ） 和 毒性系 数 （ ） 表 重金属的参照 值 （ （ ） ） 的分 析结果 （ 见 表 ）， ， ， 平 均值为 ， 研 究 根据潜在生态危害系 数 （ 区内有 个站位 ， 为 生态轻微危害 ， 占 总站位数的 ， 个站位 ， 为 中等生态 危 害 ， 占总站位数 的 ； ， ， 平均值 为 ， 研究区内 有 个站 位 ， 为 生态轻微危害 ， 占 总站位数的 ， 个站位 ， 为 中等生态危害 ， 占 总站位数的 ， 个站位 ， 为强
16、生态危害 ， 占总站位数的 ； ， ， 平均 值 为 ， 研 究区内有 个站位 ， 为 生态轻微危害 ， 占 总站位数的 ， 个站位 ， 为 中等生态 危害 ， 占总站位数的 ， 个 站位 ， 为 强生态危害 ， 占 总站位数的 ； 个站位 ， 为很强生 态危害 ， 占 总站位数的 ； 其 余 ， ， 平 均值为 ； ， ， 平均值为 ； ， ， 平均值 为 ； ， ， 平 均值 为 ； 、 、 及 等 个站位 ， 均处在生态轻微 危害 ， 均 占总站位数的 。 根据 均值大小 ， 的潜在风险最大 ， 的潜 在风险最小 。 种 重金属的潜在生态风险大小依次为 ： 。 表 新村港表层沉积物中重金
17、属的潜在生态危害系 数 （ ） 和 危害指 数 （ ） 污染程度划分 轻微生态危害 （ ） ， ， ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， 中等生态危 害 （ ） ， ， ， ， ， ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 强生态危 害 （ ） （ ） 很强生态危 害 （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 轻微生态危害 （ ） （ ） 中等生态危 害 （ ） （ ） 强生态危 害 （ ） （ ） 很强生态危害 （ ） （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， “ ” 表示未 有 金属元 素 ） （ 海 洋 湖 沼 通 报 年 讨 论 新 村泻湖与外海进行物质能量交换以及交通只 有 条潮汐通 道 ， 长约长 约 ， 泻湖体系没有明 显 径流注入 ， 影响本体系沉积物的 动 力因素主要是波浪和潮 汐 、 潮 流 。 潮 汐 汊道是潮流作用主导的沉积环 境 之一 ， 均衡态下的潮汐汊道的口