论文部分内容阅读
本次研究分析了南海区域共34个表层沉积物样品以及西北陆架区2个柱状沉积物样品中6种痕量金属元素（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni）的含量，采用地质累积指数法、污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对样品中的痕量金属进行污染评价，并初步探讨研究区域中重金属的来源。取得以下主要结论: 南海表层沉积物中痕量金属Cd的含量为0.02～0.86mg/kg(平均0.28mg/kg);Cu为4.08～55.87mg/kg（平均17.83mg/kg）;Pb为5.03～74.57mg/kg（平均37.52mg/kg）;Zn为74.67～279.33mg/kg(平均147.74mg/kg);Ni为25.92～266.32mg/kg（平均98.24mg/kg）;Cr为5.80～297.58mg/kg（平均55.41mg/kg）。与南海背景值相比，Cu、Cr、Cd的含量低于背景值，而Pb、Zn、Ni的含量都明显高于背景值。地质累积指数法结果表明某些站位存在金属污染，各金属的平均地质累积指数的大小顺序为:Zn＞Ni＞Pb＞Cd＞Cr＞Cu。潜在生态风险指数法结果表明，南海区域表层沉积物重金属目前尚未被沾污，沉积物的综合生态环境质量状况良好。南海区域表层沉积物中6种痕量金属的潜在生态风险程度的大小顺序为:Cd＞Pb＞Ni＞Cu＞Zn＞Cr。污染负荷指数法表明整个研究区域基本上不存在污染，污染负荷指数值的范围为0.35～1.41，平均值为0.76。 从整体上，研究区域中痕量金属元素属于低污染水平。相关性分析、主成分分析及聚类分析结果表明，沉积物中Ni、Cr主要来源于自然风化产物，Zn、Cu主要来源于生活养殖污水，Cd、Pb主要来源于大气沉降、陆源污染物输入。 表层沉积物中Pb同位素结果表明海南岛海域和粤东海域表层沉积物中的Pb分别来源于中国香港及中国台北、广州的气溶胶。 琼东南海域43柱状沉积物中Cu的含量为5.32～38.60mg/kg; Pb为6.96～69.35mg/kg; Zn为36.19～136.15mg/kg; Cd为0.34～1.50mg/kg; Cr为46.16～166.38mg/kg; Ni为36.30～86.51mg/kg。痕量金属的平均含量大小顺序为:Cr＞Zn＞Ni＞Pb＞Cu＞Cd。43柱状沉积物中痕量金属的含量均小于全球页岩均值。45柱状沉积物痕量金属的平均含量大小顺序为:Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞Cd。除了Cu的含量(20.09mg/kg)和Cr(0.59mg/kg)的含量小于页岩均值，45柱状沉积物中痕量金属的含量均大于全球页岩均值。多数金属元素在1950～1960年间和1970～1990年间浓度有所上升，而在1990～2010年间含量有下降的趋势。地质累积指数法表明柱状沉积物中Cu、Zn、Cr和Ni不存在污染;Cd和Pb存在轻度污染。各金属的平均地质累积指数的大小顺序为:Cd＞Pb＞Cr＞Ni＞Zn＞Cu。从综合潜在生态风险指数RI的平均值来看，沉积物的综合生态环境质量状况良好。Cd是研究区域沉积物中主要生态风险因子。数理统计分析结果说明，柱状沉积物中的痕量金属主要源自岩石风化、自然侵蚀、污水排放、大气沉降和陆源污染物。 柱状沉积物中Pb同位素结果表明南海西北部柱状沉积物的铅有两个主要来源，其中深层沉积物主要是珠江及扬子江所携带的陆源物质，而上层沉积物则来源于南海周边城市的气溶胶，并有可能受到煤铅和汽车尾气铅的影响。