近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染現(xiàn)狀
通過對(duì)近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的監(jiān)測(cè),能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的主要污染物質(zhì),并掌握重金屬污染物的變化趨勢(shì),為近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的治理與預(yù)防提供重要的依據(jù),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、調(diào)查區(qū)域與方法
1.1 監(jiān)測(cè)站位和監(jiān)測(cè)時(shí)間
監(jiān)測(cè)站位與監(jiān)測(cè)時(shí)間的設(shè)置與監(jiān)測(cè)結(jié)果的合理性之間有著直接的關(guān)系。在監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的選擇上,應(yīng)確保監(jiān)測(cè)站位能夠充分反映該范圍區(qū)域內(nèi)海水及重金屬污染的現(xiàn)狀,主要為近岸海域重要的海灣、河口、養(yǎng)殖區(qū)海域等重要區(qū)域,共設(shè)置46個(gè)監(jiān)測(cè)站位。由于海水及表層沉積物中重金屬濃度會(huì)隨海域的變化而變化,因此,分別在豐水期與枯水期兩個(gè)時(shí)間段對(duì)海水及表層沉積物中重金屬污染的狀況進(jìn)行檢測(cè)。
1.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)方法
為確保海洋監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確與規(guī)范,國(guó)家相關(guān)部門制定了相關(guān)的《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB17378),對(duì)海洋監(jiān)測(cè)樣品的采集、保存、分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,對(duì)海洋監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化開展提供了重要的參考。在近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的監(jiān)測(cè)中,以《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分:海水分析》(GB17378.4-2007)及《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第5部分:沉積物分析》(GB17378.5-2007)為標(biāo)準(zhǔn)來開展,其中所監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目主要包括:銅、汞、鉛、鎘、鋅、砷,銅、鉛、鋅、鎘目前主要采用極譜分析法或ICP-MS法,汞、砷主要采用原子熒光法分析,兩種分析方法均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
1.3 評(píng)價(jià)方法
1.3.1 近岸海域海水重金屬
近岸海域海水重金屬的評(píng)價(jià)采用綜合污染指數(shù)法,重金屬的綜合污染指數(shù)Si為:
式中:Pi、Ci和Ci0分別為第i種重金屬的相對(duì)污染指數(shù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),n為金屬i參與評(píng)價(jià)樣品的總數(shù)。
1.3.2 近岸海域表層沉積物重金屬
近岸海域表層沉積物重金屬的評(píng)價(jià)采用單因子污染法,單因子污染指數(shù)Pi為:
式中:Ci為某污染因子的實(shí)測(cè)濃度;Ci0為某污染因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
不同重金屬物質(zhì)的毒性也有所差異,對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度也不同,其中,汞、鎘對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度較大。重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度用潛在生態(tài)危害系數(shù)來進(jìn)行評(píng)價(jià):
式中:Eir為金屬i的潛在生態(tài)危害系數(shù);Tir為重金屬毒性響應(yīng)系數(shù);Cif為重金屬i的污染系數(shù);Ci為重金屬i的實(shí)測(cè)濃度;Cin為重金屬i的評(píng)價(jià)參比值。
重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的綜合潛在生態(tài)危害系數(shù)ERI用下式計(jì)算:
二、調(diào)查結(jié)果與分析
2.1 近岸海域海水重金屬分布與評(píng)價(jià)
通過對(duì)近岸海域海水重金屬的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)可知,近岸海域海水中的銅、鎘、鋅等重金屬的濃度總體較低,各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)海水中的銅、鎘、鋅這三類重金屬的濃度均低于第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是部分監(jiān)測(cè)站點(diǎn)海水中的鉛、汞這兩類重金屬的含量高于第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該得到足夠的關(guān)注。
如果近岸海域海水重金屬的綜合污染指數(shù)Si<1,污染效應(yīng)為沒有影響;若 1<Si<2,污染效應(yīng)為輕微影響;若 2<Si<3,污染效應(yīng)為中等影響;若 3<Si<5,污染效應(yīng)為較強(qiáng)影響;若Si>5,污染效應(yīng)為嚴(yán)重影響。表 1 為近岸海域海水重金屬綜合污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表1 可知,各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的平均綜合污染指數(shù)Si在不同時(shí)期均小于 1,但部分監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的綜合污染指數(shù) Si接近 1,應(yīng)該引起重視。
2.2 表層沉積物重金屬分布與評(píng)價(jià)
如果近岸海域表層沉積物某一重金屬的單因子污染指數(shù)Pi≤1,則判定為沒有受到該重金屬物質(zhì)的污染;若Pi>1,則判定為受到該重金屬物質(zhì)的污染,且Pi值越大,污染越嚴(yán)重。表2為近岸海域表層沉積物重金屬單因子污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表2可知,近岸海域表層沉積物重金屬物質(zhì)在不同時(shí)期的含量稍有波動(dòng),但基本維持不變,且均低于國(guó)家海洋沉積物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
若某一重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)系數(shù)Eir<40,則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較低;若40<Eir<80,則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為中等,若80<Eir<160,則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較重,若160<Eir<320,則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為重,若Eir>320,則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為嚴(yán)重,通過對(duì)不同重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)危害系數(shù)進(jìn)行計(jì)算可知,銅、鉛、鋅、鎘、汞、砷這六種重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)系數(shù)均小于40,對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較輕。
若綜合潛在生態(tài)系數(shù)ERI<150,則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為低;若150<ERI<300,則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為中等;若300<ERI<600,則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為重;若ERI>600,則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為嚴(yán)重。通過計(jì)算可知,綜合潛在生態(tài)系數(shù)ERI均小于150,總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為低。
三、結(jié)語
通過以上對(duì)近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染現(xiàn)狀的分析可知,監(jiān)測(cè)海域的重金屬污染均低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是,對(duì)近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染的監(jiān)測(cè)仍然應(yīng)該得到充分的重視,為保護(hù)近岸海域生態(tài)環(huán)境充分的發(fā)揮自身重要的作用。(來源:河北省秦皇島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心)
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