近岸海域沉積物中重金屬污染及研究概況

楊麗娜　郜中勝

（1中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院山東青島2661002中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東青島266100）

近岸海域沉積物中重金屬污染及研究概況

楊麗娜1，2郜中勝1,2

（1中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院山東青島2661002中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東青島266100）

隨著我國城市化和工業(yè)化的迅速推進(jìn)，海洋沉積物中重金屬污染已成為人們關(guān)注的全球性環(huán)境問題之一，尤其近岸海洋環(huán)境受人類活動(dòng)影響嚴(yán)重。重金屬不易被自然界生物降解，可通過食物鏈或食物網(wǎng)被生物所富集，對(duì)人類健康構(gòu)成潛在性威脅。而沉積物是眾多水生生物的棲息地，被認(rèn)為是重金屬重要的匯和潛在污染源，對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量舉足輕重。本文綜述了近岸沉積物重金屬污染概況及目前研究進(jìn)展，旨在為今后海洋環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及評(píng)估提供一定的思路。

近岸海域；沉積物；重金屬；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目前我國很多沿海城市均采用沿岸直排方式處置生活污水和工業(yè)廢水，廢水隨著河流進(jìn)入河口近岸地區(qū)，最終匯入海洋，給近岸海域帶來了不同程度的重金屬污染。沉積物作為水生生物，尤其是底棲生物的棲息地，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定舉足輕重。在環(huán)境物化性質(zhì)改變時(shí)，作為二次污染源向水體環(huán)境中釋放重金屬，進(jìn)一步加劇水質(zhì)環(huán)境的惡化，對(duì)河口生態(tài)系統(tǒng)造成不可修復(fù)的影響。

1　近岸海域沉積物中重金屬污染概況

重金屬進(jìn)入人體內(nèi)，通過氧化還原、化合、絡(luò)合、置換、協(xié)同或拮抗等生物化學(xué)反應(yīng)影響人體酶系統(tǒng)及代謝過程，而不對(duì)人體產(chǎn)生器質(zhì)性損傷，因此重金屬毒性在人體內(nèi)的潛伏期長，往往幾年甚至幾十年后才會(huì)顯示出病癥反應(yīng)。

雖然我國對(duì)沉積物中重金屬污染的研究起步較晚，但是隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，目前我國也有大量學(xué)者開始研究沉積物中重金屬污染。Qi等[1]對(duì)我國南部珠江口的沉積物污染調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)重金屬由于河口的水體稀釋作用及自凈作用，污染并不嚴(yán)重。Chen,Fan等在我國東海及其沿岸地區(qū)重金屬富集狀況的研究中同樣發(fā)現(xiàn)盡管隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，沉積物內(nèi)重金屬含量也隨之增加，但其RI結(jié)果顯示當(dāng)?shù)刂亟饘傥廴救耘f處于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

2　重金屬污染評(píng)價(jià)方法

河口近岸區(qū)域往往存在多種復(fù)雜的污染物成分，每種生物標(biāo)志物并不能對(duì)所有的污染物均產(chǎn)生明顯的響應(yīng)，為全面反映研究區(qū)域污染物綜合生態(tài)毒性效應(yīng)以達(dá)到合理評(píng)價(jià)該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的目的，國外有學(xué)者提出了利用系列生物標(biāo)志物的同步響應(yīng)聯(lián)合指示環(huán)境的實(shí)際污染水平，建立IBR指數(shù)法,其是由法國海洋開發(fā)研究院的Beliaeff和Burgeor[2]于2002年建立的計(jì)算過程包括生物標(biāo)志物測(cè)定結(jié)果的均一化與復(fù)制、星狀圖繪制于面積計(jì)算等步驟，應(yīng)用最為廣泛。IBR法能夠很好地將不同站位污染程度的時(shí)空差異區(qū)分開，且評(píng)價(jià)結(jié)果與理化分析得出的環(huán)境質(zhì)量結(jié)果高度一致。

鑒于有些采樣點(diǎn)生物樣本的采集有一定的困難，目前有研究者開始將未受到污染的生物暴露于采自研究區(qū)域的沉積物中。Viganò等[3]將本地鯉魚幼魚(Barbus plebejus)暴露于取自位于意大利的波河支流蘭布羅河的沉積物中7個(gè)月，通過生物響應(yīng)以研究沉積物中內(nèi)分泌激素的污染情況，結(jié)果表明，該流域沿岸的沉積物的污染情況對(duì)下游當(dāng)?shù)佤~種的結(jié)構(gòu)及生殖系統(tǒng)有一定的影響。但是將未污染生物暴露于研究區(qū)域沉積物以研究當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)重金屬污染的研究仍鮮為少見。

3　結(jié)語

由于國內(nèi)外有關(guān)沉積物重金屬質(zhì)量基準(zhǔn)不盡相同，每種重金屬污染程度及生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)方法的結(jié)果也有一定的局限性和偏差，因此對(duì)近岸海域沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的選取是評(píng)價(jià)的關(guān)鍵，參考指示生物對(duì)環(huán)境中復(fù)合污染物的綜合生物化學(xué)響應(yīng)結(jié)果，對(duì)研究區(qū)域的重金屬污染情況給出可靠的評(píng)價(jià)。

[1]Qi S,Leipe T,Rueckert P,et al.Geochemical sources,deposition and enrichment of heavy metals in short sediment cores from the Pearl River Estuary,Southern China[J].Journal of Marine Systems,2010,82: S28-S42.

[2]Beliaeff B,Burgeot T.Integrated biomarker response:a useful tool for ecological risk assessment[J].Environmental Toxicology and Chemistry,2002,21(6):1316-1322.

[3]Viganò L,De Flora S,Gobbi M,et al.Exposing native cyprinid (Barbus plebejus)juveniles to river sediments leads to gonadal alterations,genotoxic effects and thyroid disruption[J].Aquatic Toxicology, 2015,169:223-239.