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大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属含量时空分布及生态风险评价

杨文超 黄道建 陈继鑫 陈晓燕 王宇珊 孙丽梅

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大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属含量时空分布及生态风险评价

    作者简介: 杨文超 (1992—),男,硕士,助理工程师,主要从事环境科学研究。E-mail:yangwenchao@scies.org;
    通讯作者: 黄道建, huangdaojian@scies.org
  • 中图分类号: X55

Tempo-spatial distribution and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments of Daya Bay during 2010−2018

    Corresponding author: Daojian HUANG, huangdaojian@scies.org ;
  • CLC number: X55

  • 摘要: 为了解大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属铜 (Cu)、铅 (Pb)、锌 (Zn) 含量的时空分布特征及其潜在生态风险,该研究于2010、2012、2015和2018年在大亚湾海域采集表层沉积物并进行分析研究。结果表明,近十年来大亚湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn的含量变化较稳定,未出现明显的增加,3种重金属的空间分布情况大致相同,高值区均集中于澳头至石化区一带的近岸海域。3种重金属间具有明显的同源性,沿岸工业企业排放以及澳头海域水产养殖等可能是近岸海域Cu、Pb和Zn的主要来源。沉积物中重金属污染程度为Zn>Cu>Pb,总体上3种沉积物重金属的潜在生态风险为轻微程度。
  • 图 1  大亚湾采样站位示意图

    Figure 1.  Sampling sites in Daya Bay

    图 2  大亚湾沉积物中重金属质量分数变化情况

    Figure 2.  Changes of heavy metal contents in sediments of Daya Bay

    图 3  Cu含量分布图 (单位:mg·kg−1)

    Figure 3.  Distribution of Cu content in sediments in Daya Bay (unit: mg·kg−1)

    图 4  Pb含量分布图 (单位:mg·kg−1)

    Figure 4.  Distribution of Pb content in sediments in Daya Bay (mg·kg−1)

    图 5  Zn含量分布图 (单位:mg·kg−1)

    Figure 5.  Distribution of Zn content in sediments in Daya Bay (mg·kg−1)

    表 1  潜在生态风险评价等级

    Table 1.  Level of potential ecological risk assessment

    序号
    No.
    Er iRI等级
    Level
    1<30<100轻微
    230~50100~150中等
    350~100150~200较强
    4100~150200~300很强
    5≥150≥300极强
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    表 2  大亚湾表层沉积物中重金属质量分数

    Table 2.  Concentrations of heavy metals in sediments from Daya Bay mg·kg−1

    年份
    Year
    监测值
    Monitoring data
    监测项目
    Monitoring indicators
    CuPbZn
    2010范围4.5~30.016.0~53.026.1~105.0
    均值±标准差15.4±6.932.7±9.372.9±22.1
    2012范围2.5~35.98.4~55.341.8~154.0
    均值±标准差16.1±9.237.4±13.9110.6±37.5
    2015范围6.4~110.020.0~45.844.0~112.0
    均值±标准差22.8±26.231.7±7.081.9±23.2
    2018范围8.5~58.721.6~44.850.2~116.0
    均值±标准差18.9±13.333.2±6.283.1±19.6
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    表 3  沉积物中重金属评价结果汇总

    Table 3.  Summary of heavy metal evaluation results in sediments

    年份
    Year
    CjiCdEriRI
    CuPbZnCuPbZn
    20102.391.512.806.7011.967.542.8022.30
    20122.501.734.258.4812.508.634.2525.38
    20153.541.463.158.1517.707.313.1528.16
    20182.931.533.197.6514.677.663.1925.52
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    表 4  沉积物中重金属相关性分析

    Table 4.  Correlation analysis of heavy metals in sediments

    年份
    Year
    要素
    Factor
    CuPbZn备注
    Note
    2010 Cu 1.000 n=15
    Pb 0.884** 1.000
    Zn 0.742** 0.856** 1.000
    2012 Cu 1.000 n=20
    Pb 0.845** 1.000
    Zn 0.869** 0.899** 1.000
    2015 Cu 1.000 n=13
    Pb 0.400 1.000
    Zn 0.563* 0.884** 1.000
    2018 Cu 1.000 n=13
    Pb 0.815** 1.000
    Zn 0.824** 0.976** 1.000
    注::*.显著相关;**.极显著相关 Note: *. Significant correlation; **. Very significant correlation
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    表 5  大亚湾与其他海域沉积物中重金属含量对比

    Table 5.  Comparison of heavy metals in sediments of Daya Bay and other seas

    采样时间
    Sampling time
    地点
    Area
    w(Cu)/mg·kg−1w(Pb)/mg·kg−1w(Zn)/mg·kg−1参考文献
    References
    /大亚湾背景值6.4421.6726.01[25]
    2018大亚湾8.5~58.7 (18.9)21.6~44.8 (33.2)50.2~116.0 (83.1)本研究
    2015大亚湾6.4~110.0 (22.8)20.0~45.8 (31.7)44.0~112.0 (81.9)本研究
    2015大亚湾8.0~40.5 (23.6)6.3~56.5 (33.2)22.4~149.0 (88.6)[21]
    2015大亚湾1.3~47.4 (13.9)3.7~61.2 (29.1)37.3~175 (82.3)[22]
    2012大亚湾2.5~35.9 (16.1)8.4~55.3 (37.4)41.8~154.0 (110.6)本研究
    2011大亚湾6.12~22.50 (10.90)20.31~80.96 (44.18)31.54~87.25 (59.34)[15]
    2010大亚湾4.5~30.0 (15.4)16.0~53.0 (32.7)26.1~105.0 (72.9)本研究
    2008大亚湾1.00~39.50 (16.46)11.00~56.00 (37.01)13.00~125.00 (87.81)[14]
    2006—2007大亚湾2.61~64.68 (12.46)11.52~45.95 (28.50)30.58~85.07 (61.76)[23]
    2014—2016珠江口44.3849.94153.27[29]
    2014—2016粤东17.7637.0873.37[29]
    2016莱州湾3.98~23.1 (11.9)5.22~19.7 (12.1)26.3~81.7 (45.3)[38]
    2016厦门海域5.1~44.5 (26.7)19.0~82.5 (48.0)30.5~233.0 (136.6)[39]
    2015胶州湾5.5~120.0 (38.8)17.8~325.0 (55.2)15.2~347.0 (107.4)[40]
    注:括号内为均值 Note: Means are in parentheses.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-02
  • 录用日期:  2020-04-08
  • 网络出版日期:  2020-05-08

大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属含量时空分布及生态风险评价

    作者简介:杨文超 (1992—),男,硕士,助理工程师,主要从事环境科学研究。E-mail:yangwenchao@scies.org
    通讯作者: 黄道建, huangdaojian@scies.org
  • 生态环境部华南环境科学研究所,广东 广州 510655

摘要: 为了解大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属铜 (Cu)、铅 (Pb)、锌 (Zn) 含量的时空分布特征及其潜在生态风险,该研究于2010、2012、2015和2018年在大亚湾海域采集表层沉积物并进行分析研究。结果表明,近十年来大亚湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn的含量变化较稳定,未出现明显的增加,3种重金属的空间分布情况大致相同,高值区均集中于澳头至石化区一带的近岸海域。3种重金属间具有明显的同源性,沿岸工业企业排放以及澳头海域水产养殖等可能是近岸海域Cu、Pb和Zn的主要来源。沉积物中重金属污染程度为Zn>Cu>Pb,总体上3种沉积物重金属的潜在生态风险为轻微程度。

English Abstract

参考文献 (41)

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