廣西防城珍珠灣潮間帶表層沉積物重金屬污染評價

熊文朋　楊　劍　謝躍生

(廣西師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，廣西 南寧　530001)

?

廣西防城珍珠灣潮間帶表層沉積物重金屬污染評價

熊文朋楊劍謝躍生

(廣西師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，廣西 南寧530001)

【摘要】分析防城珍珠灣潮間帶沉積物中重金屬(Cd、As、Cu、Pb、Zn)含量的分布特征，并采用地積累指數(shù)法評價評價該海域沉積物中重金屬的污染程度。

【關(guān)鍵詞】重金屬；地積累指數(shù)法；沉積物

1材料與方法

1.1樣品采集與處理

根據(jù)研究區(qū)域的概況，標(biāo)稱沉積物采集共設(shè)置的6個站位，并于2014年10月分別對上述6個監(jiān)測點(diǎn)采樣。沉積物的采集、儲存按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》第3部分中的方法進(jìn)行。

1.2樣品的檢測

沉積物樣品的消解方法參照《海洋監(jiān)測規(guī)范》第5部分：沉積物分析。使用型號為Therme iCAP6300的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀檢測樣品中鎘(Cd)、砷(As)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)的含量。回收率多在80%～110%范圍內(nèi)，精密度多低于5%，線性分析范圍達(dá)4～6個數(shù)量級。

2結(jié)果與討論

2.1重金屬含量

珍珠灣潮間帶表層沉積物中重金屬含量見表1。結(jié)合表1可以看出鎘(Cd)含量從低到高的順序?yàn)?<2<3<5<4<1；砷(As)量從低到高的順序?yàn)?<3<5<2<6<1；銅(Cu)含量從低到高的順序?yàn)?<2<5<1<4<3；鉛(Pb)量從低到高的順序?yàn)?<4<3<2<1<5；鋅(Zn)含量從低到高的順序?yàn)?<5<6<1<2<3。As、Cd含量均超過《海洋沉積物質(zhì)量》的一類標(biāo)準(zhǔn)。2006、2007、2008年此區(qū)域的As和Cd均為超過一類標(biāo)準(zhǔn)，As含量最多超過標(biāo)準(zhǔn)的16.41倍之多，Cd含量最多超過一類標(biāo)準(zhǔn)9.02倍之多，由此可見此區(qū)域的As、Cd重金屬污染加劇，需要引起重視。As、Cd的污染加劇可能和空氣污染加劇和化肥不合理使用有關(guān)。Cu和Zn的超標(biāo)率為17%，超標(biāo)點(diǎn)都位于3號站位，此站位超標(biāo)的可能的原因是采樣點(diǎn)比較靠近公路[1]。Pb的平均含量比2006～2008年的平均值還下降了4.25×10-6，可能與含鉛的汽油使用量銳減有關(guān)系。

表1　珍珠灣潮間帶表層重金屬含量

2.2重金屬污染評價

2.2.1評價方法

根據(jù)防城港珍珠灣潮間帶表層沉積物的檢測結(jié)果，采用地積累指數(shù)法評價該海域重金屬的污染程度。地積累指數(shù)法是一種定量研究沉積物重金屬污染的方法，它不僅考慮到人為污染因素、環(huán)境地球化學(xué)背景等，還考慮到了自然作用的因素。計算公式如下：

Igeo表示地積累指數(shù)；Cn是指元素n在沉積物中的含量；BEn是指重金屬地球化學(xué)背景值；1.5為考慮到自然作用可能會引起背景值變動的常數(shù)。

地積累指數(shù)共分為7個級別，Igeo和污染程度的關(guān)系如表2。表3采用中國陸殼豐度值作為重金屬地球化學(xué)背景值[2]。

表2　地積累指數(shù)與污染程度

表3　重金屬地球化學(xué)背景

2.2.2評價結(jié)果

6個取樣點(diǎn)的鎘(Cd)、砷(As)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鋅(Zn)地積累指數(shù)和級別，見表4。結(jié)合表4和表2可知，1號站位Cu、Pb、Zn處于無污染程度，As的污染程度強(qiáng)，Cd的污染程度是極強(qiáng)；2號站位的Cu、Pb處于無污染狀態(tài)，As處于中～強(qiáng)污染程度，Cd處于強(qiáng)～極強(qiáng)的污染程度，Zn處于無～中的污染狀態(tài)；3號站位的Cu、Pb處于無污染狀態(tài)，As處于中度污染程度，Cd處于強(qiáng)～極強(qiáng)的污染程度，Zn處于中等污染狀態(tài)；4號站位Cu、Pb、Zn處于無污染程度，As的污染程度是無～中，Cd的污染程度是極強(qiáng)；5號站位Cu、Pb、Zn 處于無污染程度，As的污染程度是中～強(qiáng)，Cd的污染程度是極強(qiáng)；6號站位Cu、Pb、Zn處于無污染程度，As的污染程度是強(qiáng)，Cd的污染程度是強(qiáng)～極強(qiáng)。從整個珍珠灣來看Cu、Pb、Zn處于無污染程度，As的污染程度是中～強(qiáng)，Cd的污染程度是極強(qiáng)。As的污染程度呈現(xiàn)一種規(guī)律1>2>3>4<5<6，從北部灣口向珍珠灣內(nèi)As的污染程度逐漸減小。這表明向北部灣排入含As的污染物逐漸擴(kuò)散到了珍珠灣。Cd的污染程度比較均勻，表明Cd污染是由珍珠灣內(nèi)向北部灣擴(kuò)散。As已經(jīng)成為了珍珠灣污染嚴(yán)重主要成分，這與2000年[3]和2006～2008年[4]的檢測結(jié)果相符，但是現(xiàn)在Cd已經(jīng)超越As成為最嚴(yán)重的污染因素。

表4　珍珠灣潮間帶表層沉積物的地積累指數(shù)與級別

3結(jié)論

(1)珍珠灣表層沉積物中Pb含量符合《海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)》一類標(biāo)準(zhǔn)要求，As和Cr完全超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)倍一類標(biāo)準(zhǔn)，處于污染狀態(tài)。Cu和Zn有17%的概率超出一類標(biāo)準(zhǔn)。重金屬沉積量在逐漸增加。

(2)As的污染是由北部灣向珍珠灣擴(kuò)散的；Cd污染是由珍珠灣想北部灣擴(kuò)散。

(3)根據(jù)地積累指數(shù)法得到的評價結(jié)果表明，As、Cd為主要污染物，As的污染污染程度是中～強(qiáng)，Cd的污染程度是極強(qiáng)，Cu、Pb、Zn處于無污染程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]仝致琦.公路源重金屬對路域環(huán)境的影響及其遷移規(guī)律[D]河南：河南大學(xué)，2013.

[2]黎彤.中國陸殼及其沉積層和上陸殼的化學(xué)元素豐度[J].地球化學(xué)，1994，23(2)：140-145.

[3]廉雪瓊，西近岸海域沉積物中重金屬污染評價[J]海洋環(huán)境科學(xué)，2002，21(3)：39-42.

[4]吳祥慶，黎小正等.廣西防城珍珠灣珍珠養(yǎng)殖區(qū)表層沉積物重金屬污染評價[J].海洋通報，2010，29(5)：584-587.

Assessment on the Heavy Metals Pollution in Surface Sediments of The Intertidal Zone of Pear Bay in Fangcheng Guangxi

XIONG Wenpeng YANG Jian XIE Yuesheng

( Chemistry and Materials Science College of Guangxi Teachers Education University，Nanning 530001 China)

Abstract：The distribution characteristcs of heavy metals (Cd、As、Cu、Pb、Zn)in surface sediments of the Intertidal Zone of Pear Bay have been analyzed.Index of geo-accumulation were used to assess heavy metals pollution degree.

Keywords：Heavy metals；Index of geo-accumulation；Sedments

中圖分類號：X53

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0148-02

作者簡介：熊文朋，研究生，研究方向 海洋環(huán)境、重金屬污染；楊劍，博士，研究員，主要研究領(lǐng)域生態(tài)學(xué)、魚類學(xué)

項(xiàng)目資助：廣西科技開發(fā)項(xiàng)目(桂科轉(zhuǎn)1355007-9)；廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣西師范學(xué)院)聯(lián)合(2014BGERLXT02)

引用文獻(xiàn)格式：熊文朋等.廣西防城珍珠灣潮間帶表層沉積物重金屬污染評價[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(2)：148-149.