营口近岸海域海水及沉积物中重金属污染现状及评价

    于洪波 宋松伟 李丹 王彩蕴 郝咏芳

    

    

    

    摘?要：采用单因子指数评价法和潜在生态危害指数法对营口近岸海域表层海水和表层沉积物中重金属进行了评价。结果表明 ，表层海水重金属污染程度为：Pb>Hg>Cu>Zn>AS，表层重金属的污染程度：Hg>Cd>As>Cu>Cd>Pb>Zn，营口近岸重金属污染程度较轻。

    关键词：营口;重金属;分布特征

    营口近海有海洋生物400多种，其中对虾、海蜇在国内外享有盛誉[1]，但由于其处于渤海湾，而渤海属于半封闭式海域，海水与外界交换能力差，本身自净能力就比较低，对海洋污染物的扩散能力较差，在众多污染物中重金属的污染尤其应引起重视，因为重金属不容易被生物降解，会在海水、沉积物和生物体之间迁移，并通过食物链累积，最后危害人类健康[2]。本文采用单因子指数评价法和潜在生态危害指数法对营口近岸海域表层海水和表层沉积物中重金属进行了评价，为营口近岸海域的可持续发展提供参考依据。

    1?调查与方法

    本次调查取样时间为2017年8月，设10个站位（见表1），其中所有测点采集表层海水样品和沉积物。样品的采集、贮存、运输、预处理及分析方法等均按照《海洋监测规范》（GB 17378-2007）中相关规定进行，其中 Cu、Pb、Zn、Cd的测定采用原子吸收法，Hg、As 的测定采用原子荧光法。

    2?评价与方法

    2.1?评价标准

    水质采用《海水水质标准》（GB 3097-1997）中的第一类标准。

    沉积物采用《海洋沉积物质量》（GB 18668-2002）中的第一类标准。

    2.2?评价方法

    2.2.1?海水水质评价方法

    采用单因子标准指数法。评价公式为：

    凡是单因子污染指数≤1者，认为该站没有遭受该因子的污染，>1者为水体遭受该因子污染，数值越大污染越重。

    2.2.2?沉积物评价方法

    采用单因子标准指数法及多个金属的潜在危害生态指数法，其中单因子标准指数法，其计算公式同公式（1）。沉积物重金属生态危害程度划分标准见表2。

    多个金属的潜在危害指数法：

    该方法在单因子重金属污染系数的基础上，引入了重金属毒性系数这一概念，两者综合后的评价更为准确。各金属的毒性响应系数见表3。沉积物重金属生态危害程度划分见表2。

    3?结果讨论

    3.1?表层海水中重金属含量的分布特征与污染评价

    3.1.1?表层海水中重金属含量的分布特征?海水检测结果统计见表4。

    由表4可知：Cu的含量范围为（1.32～3.33）×10-6，均值为2.28×10-6;Pb的含量范围为（0.9～1.1）×10-6，均值为0.88×10-6;Cd的含量范围为（0.18～0.31）×10-6，均值为0.24×10-6;Zn的含量范围为（3.8～15.9）×10-6，均值为7.35×10-6;Hg的含量范围为（0.019～0.025）×10-6，均值为0.022×10-6;As的含量范围为（1.89～3.27）×10-6，均值为2.76×10-6。

    3.1.2?表层海水中重金属含量污染评价?采用单因子污染指数评价模式对海水质量现状进行评价，标准指数统计结果见表5。

    由表4和表5可知，其中有两个站重金属Pb含量超标，为污染指数大于1，分别为1.11、1.02，其两站点均为靠近海岸的站点，即5号、6号，这可能与陆源排放有关，污染物扩散能力差，其余站位所有重金属含量均未超过一类海水标准;六种重金属中砷的污染指数最低只有0.13。表层海水重金属污染程度为：Pb>Hg>Cu>Zn>As。

    3.2?表层沉积物中重金属含量的分布特征与污染评价

    3.2.1?表层沉积物中重金属含量的分布特征?沉积物检测结果见表6。

    由表6可知Cu的含量范围为（8.5～19.8）×10-6，均值为13.13×10-6;Pb的含量范围为（1.8～22.3）×10-6，均值为10.37×10-6;Zn的含量范围为（31.0～67.8）×10-6，均值为47.39×10-6;Cd的含量范围为（0.09～0.19）×10-6，均值为0.124×10-6;Hg的含量范围为（0.038～0.119）×10-6，均值为0.076×10-6;As的含量范围为（2.96～15.9）×10-6，均值为10.26×10-6。

    3.2.2?表層重金属中含量污染评价?采用单因子污染指数评价模式对沉积物质量现状进行评价，污染指数结果见表7。采用多个金属的潜在危害指数法，结果见表8。

    从表7、表8可见 ，无论以单个重金属的生态危害系数还是以多个金属的潜在生态危害系数来评价，各点的E值均小于40，RI值均小于150，说明调查海域的沉积物中的重金属生态危害较轻，重金属潜在危害风险最高的是3号站位，这可能与陆源污染物输入有关，重金属潜在风险最低的是10号站位。该海域各种重金属元素对海洋生态系统潜在影响程度为：Hg>Cd>As>Cu>Cd>Pb>Zn。

    4?结论

    营口近岸海域表层海水中的Pb含量较高，超过海水水质I类标准， 其中Pb主要是陆源排污所致，污染物扩散能力较差 。海域表层沉积物中所有重金属浓度均符合海洋沉积物质量I 类标准。

    采用潜在生态危害指数法评价结果显示，调查海域沉积物中重金属的生态危害较轻，重金属的污染程度：Hg>Cd>As>Cu>Cd>Pb>Zn，主要应关注Hg的污染防治。

    总体来说，营口附近海域环境没有严重污染，但不能放松对海洋生态环境的监测调查，保护海洋环境的关键是控制排污源头，控制排放量、排放种类， 对周边重点排污企业定期进行检查，并逐年对海洋环境作出评价。

    参考文献：

    [1] 周洪春.营口近岸海域海水和表层沉积物中重金属污染评价[J].环境保护与循环经济，2013（03）：69-71.

    [2] 刘天红，于晓清，王颖，等.重金属砷对黄海、渤海主要几种经济贝类影响的研究进展[J]水产学杂志，2011，24（2）：57-60.

    [3] 黄宏，郁亚娟，王晓栋，等.淮河沉积物中重金属污染及潜在生态危害评价[J].环境污染与防治，2004（3） ：207-208.

    [4] 陈静生，周家义.中国水环境重金属研究[M].北京：中国环境科学出版社，1992.

    （收稿日期：2019-04-08）