長江口及其鄰近海域沉積物重金屬環(huán)境地球化學(xué)研究.pdf

1、三峽工程對長江口及其鄰近海域?qū)碓鯓拥沫h(huán)境影響一直是世界眾多科學(xué)家共同關(guān)注的問題。本論文分析研究了三峽工程一期蓄水早期(2003年)和2007年研究區(qū)表層沉積物中重金屬元素的含量和分布特征，并與蓄水前進(jìn)行比較，探討了三峽工程一期蓄水對研究區(qū)表層沉積物中重金屬分布的影響。采用4種沉積物重金屬污染的評價方法，對研究區(qū)底質(zhì)的綜合污染狀況及其潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了定量評價，篩選出了主要風(fēng)險因子。分析了柱狀沉積物中重金屬含量的垂向分布，并結(jié)合210

2、Pb的測年資料，研究了長江口及其鄰近海域沉積物中重金屬污染的歷史記錄和累積特征。結(jié)合海水的溫、鹽和懸浮體濃度數(shù)據(jù)，剖析了2003年懸浮顆粒物中重金屬元素濃度的水平和垂向分布規(guī)律。主要結(jié)論如下： (1)長江口是長江口海域重金屬元素的主要沉積“匯”，但2007年4月表層沉積物中重金屬元素含量都在杭州灣口附近出現(xiàn)了高值區(qū)，說明杭州灣可能已經(jīng)成為長江口海域重金屬元素的另一重要的沉積“匯”。自2003年三峽工程一期蓄水以來，長江口及其鄰近

3、海域表層沉積物中重金屬元素含量有逐漸降低的趨勢。 (2)重金屬元素大都在泥質(zhì)區(qū)富集，說明水動力因素和細(xì)顆粒物質(zhì)對金屬元素的吸附作用是除物源外控制重金屬元素富集的另外兩大因素，個別元素(特別是Cd)在長江口外缺氧區(qū)富集，說明氧化還原條件也是控制重金屬元素富集的重要因素。 (3)自2003三峽工程一期蓄水以來，重金屬元素含量分布總體上南高北(特別是調(diào)查區(qū)東北部)低、近岸高遠(yuǎn)岸低和泥質(zhì)區(qū)高沙質(zhì)區(qū)低的特征沒有發(fā)生變化，說明重金屬

4、元素的沉積機(jī)制沒有發(fā)生明顯的變化。 (4)懸浮體濃度和鹽度是控制底層懸浮顆粒物中Cu、Co和Ni富集的主要機(jī)制，沿岸排污是影響Pb、Zn和Cd分布的主要因素。相比其它重金屬元素(Cu、Pb、Zn、Co和Ni)，Cd在顆粒態(tài)的比例較少，鹽度增加可能導(dǎo)致懸浮體中部分Cd向水相遷移。溫度對懸浮體中Cu、Pb、Zn、Cd、Co和Ni的含量分布沒有明顯的影響。 (5)在三峽工程一期蓄水后早期(2003年)，Cr在二類沉積物中的比例

5、下降，對生物的負(fù)面效應(yīng)減??；Cu在二類沉積物中的比例上升，對生物產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)有增加趨勢；Pb、Zn和Cd在不同沉積物標(biāo)準(zhǔn)中所占比例基本不變，元素對生物的負(fù)面效應(yīng)較低。達(dá)到二類沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重金屬元素含量主要分布在長江口外泥質(zhì)沉積區(qū)。 (6)從總的污染程度來看，長江口及其鄰近海域污染程度和潛在生態(tài)風(fēng)險為低級。典型污染要素的污染程度由高到低的順序?yàn)椋篊r>Cu>Zn>Pb>Cd。Cr是研究區(qū)表層沉積物中的主要環(huán)境污染因子。各污染

6、物對生態(tài)風(fēng)險影響程度由大到小的順序?yàn)椋篊d>Cu>Cr>Pb>Zn，與地積累指數(shù)的大小順序相同。Cd和Cu的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)所占貢獻(xiàn)的比例合計達(dá)60％以上，是研究區(qū)的主要生態(tài)風(fēng)險因子。 (7)在三峽工程一期蓄水后早期(2003年)，長江口及其鄰近海域表層沉積物總的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)和單個污染物的潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)較蓄水前有所增加，而2007年的風(fēng)險水平又降到了1988～1992年的水平。 (8)長江口及其鄰近海域沉積物中重金