河北近岸海域水生系统中痕量金属浓度分布特征及生物富集.pdf

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1、第30卷第4期2012年10月海洋科学进展ADVANCESINMARINESCIENCEV01．30No．4October，2012========—====——==—————————————————————————一一：：：；．--I：tl：近岸海域水生系统中痕量金属浓度分布特征及生物富集丁喜桂1’2，叶思源1’2，袁红明h2(1．国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室，山东青岛2660712，中国地质调查局青岛海洋地质研究所，山东青岛266071)摘要：于200605～07采用同站位多介质同时采样的方法获得了表层沉积物样20件，底层水20件，沉积物间隙水17

2、件，生物样27件，系统分析了各介质中痕量金属浓度的分布特征、相关关系及生物体对痕量金属的富集状况。对于不同介质来说，表层沉积物中痕量金属浓度最高，生物体和间隙水次之，底层水最低；然而与各介质的国家标准相比较，沉积物口痕量金属浓度基本无超标，底层水中痕量金属既-，Pb，Zn的平均浓度大大超过国家海水水质一级标准，生物体中痕量金属Zn和cu在各类生物体内的平均浓度远远超过国家海洋生物质量一级标准，根据澳大利亚国家卫生和医学研究理事会制定的人体消费卫生标准．As和Cd的浓度则严重超过人体消费标准；各类生物对痕量金属的富集系数均大干20，最高可达10000以上；相关分析表明

3、，沉积物、底层水及间隙水之间均存在正相关关系(R>0．6)，生物体中多数痕量金属与其它介质中痕量金属的相关性不明显，仅元素Cu和Pb与沉积物中的Cu和Pb有相关性(R分别为0．547和一0．523，P值均小于0．05)。关键词：近岸海域；沉积物；痕量金属；生物富集中图分类号：P76文献标识码：A文章编号：167l-6647(2012)04—0519一08受人类活动的影响，一些工业和城市废水不可避免地排放到近岸海域，对近岸海域水生系统(沉积物、水体及近海生物体)产生不良影Ⅱ向，因此对近岸海域水生系统中痕量金属(主要是Cu，Pb，Zn，Cd，Cr．As，Hg，Ni，Co

4、及Mo等元素)的监测在全世界得到广泛的关注¨”。据报道，在浙江、江苏、青岛及珠江口等近岸海域海水或沉积物中均出现痕量金属超标的现象一912]。由于这些金属在大多数自然水体中不能被微生物分解，反而可被水生生物直接利用，生物体可以富集痕量金属甚至达到毒性浓度水平，并通过食物链危害人体健康_1⋯。现代科学研究成果表明：贝壳生物对痕量金属污染影响的反应尤其敏感，对痕量金属有着较大的富集作用，许多痕量金属在生物体内的富集系数均达到1000以上乃至上万。Kenaga认为，水生生物对某种污染物的富集系数大于1000时，具有潜在的严重累积问题u“，这对大量食用海产品的人类来说是十分

5、有害的。Alvarez等的研究表明，水体中As．Cu，Cd和Pb等元素的浓度过高会影响贝壳类和棘皮动物的胚胎发育，削弱其免疫系统功能进而导致生物成体的死亡u“。以往对河北省近岸海域的研究局限于单一介质、局部地区、少量元素的分析研究，对沉积物、水和生物体缺乏系统的研究¨6塑1。因此，本研究对河北省近岸海域沉积物、底层水、间隙水和生物体中痕量金属的浓度分布特征及生物富集进行系统分析研究。收稿日期：201卜0910资助项目：国家自然科学基金项fj_典型河[I沉积物痕量金属形态与沉积物二次污染机理(40872167)；国土资源部公益性行业科研专项滨海湿地生态系统的固碳能力探

6、测与评价(201111023)；国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室开放基金项目河北省近岸海域水生系统各介质(沉积物、水、生物)重金属污染及生态效应评价(MRE200920，；国土资源部地质调查项目一黄河：角洲滨海湿地生态系统综合地质调查与评价(1212010611402)作者简介：丁喜桂(1979一)，女，循建建宁人，硕i，助理研究员，主要从事海洋地质、环境地质方面研究．E—mail：xiguicling@126．120121(王燕编辑)520海洋科学进展30卷1材料和方法1．1研究区域基本情况河北省海岸带环绕渤海，背接河北平原，北起山海关南张庄与辽宁省接壤

7、，南至大13河与山东省为邻，中间夹有天津市海岸带。海岸线全长487km。沿海共有47条主要河流，分属滦河、滦东沿海独流人海河流、滦西沿海独流人海河流和运东诸河等四个水系。滦河是河北省最大的河流。各河流的水文情势与我国北方外流水系河流基本相近，即天然径流量年内多集中在6～7月，同时年际变化大。沿海地区各河流的多年平均入海量为55。2×108m3，年平均入海沙量为2252．2X104t，其中滦河入海沙量占总量的89．2％P“，由于多数河流尾闾修建了防潮闸，致使部分河口淤积严重。近海水深较浅，风浪和潮差较小，受黄河、海河、滦河等河流注入的影响，海水中含有较多的有机物质