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杭州湾是世界上最大的强潮海湾之一,发育了喇叭形的海湾地貌特征。湾口上游与钱塘江衔接,北侧芦潮港紧邻长江口,南部镇海与甬江相接,东部通过星罗棋布的舟山群岛见诸河道与东海联通,因此海湾的沉积物主要来自于长江口、东海河床的侵蚀,以及钱塘江和周边河流的输入。杭州湾的底质沉积物以细颗粒泥沙为主,尤以粉砂和泥质粉砂分布范围最广,近百年,杭州湾近岸潮滩的沉积速率为2.0-5.0 cm a-1,具有充足的沉积物可容空间。目前杭州湾南北岸潮滩在工程施工,水产业、工业等人类活动的影响下,生态环境均受到了严重的影响,但目前有关杭州湾沉积环境的研究主要集中在杭州湾北岸长江口区域,南岸的研究成果还较少。因此我们以杭州湾南岸庵东潮滩5-10 cm沉积物中的重金属元素为对象,研究了它们的分布特征,利用稀土元素通过物源示踪的方法分析了杭州湾南岸庵东潮滩沉积物的来源。 1)综合重金属元素在沉积物中的浓度分布、污染状况来界定不同重金属的来源及人类活动的影响,结果显示重金属元素Cr、Ni、Cd、Hg、 Pb以及Cu的来源相似,近岸区的污染状况比近海区严重,推断与人类活动的影响有关; 2)通过将本研究区沉积物中稀土元素的分布模式和其他陆海河口区进行比较,对稀土元素的比值、典型参数以及元素间的相关性进行分析,结果显示杭州湾南岸庵东浅滩区为典型的陆源沉积模式,但同时也受到海水作用的影响,即陆源沉积和海相沉积的结合,推断出潮滩沉积物部分来源于陆源碎屑物质,部分来源于东海陆架区; 3)通过讨论研究潮滩植物互花米草对沉积物中重金属的富集作用,即沉积物-互花米草系统对沉积环境的影响,结果表明互花米草对沉积物中重金属元素的富集程度与重金属在植物体中的移动性和扮演的角色有关;互花米草各器官中重金属元素的浓度大小一定程度上与沉积物中重金属的浓度大小成正比,但当沉积物中金属元素的浓度超过一定数值时将会抑制互花米草的吸收; 4)通过探讨金属元素在沉积物孔隙水中的分布、污染状况,来评估沉积物中重金属的生物可利用性、毒性以及重金属地球化学特征受控因子的差异性,结果显示沉积物物理化学性质(pH,氧化还原电位ORP等)的改变会影响孔隙水-沉积物系统中重金属元素的分布及生物可利用性。 杭州湾南岸浅滩近百年来沉积物的物源是陆源沉积和海相沉积共同作用的结果,近岸区重金属的污染程度较高,是沉积环境和人类活动的共同结果。要重建近几百年来庵东潮滩地层和沉积环境的变化,精细识别陆源沉积物来源和深入理解陆海相互作用特征,还需要对沉积柱进行采样探究,从成岩矿物的化学组成和同位素年龄的角度来精细示踪杭州湾沉积物的物源组成。本文通过对杭州湾南岸庵东浅滩沉积物中重金属的分布特征及来源的综合分析,期待为杭州湾沉积地质和沉积环境研究提供一些借鉴和思考。