[01124053]广东典型海湾养殖区沉积物中重金属环境地球化学特征及其生态风险研究

我国是海水养殖规模最大和产量最高的国家。然而,外源输入和养殖自身污染,致使沿海养殖环境受到重金属污染,水产品安全也在一定程度上受到重金属威胁。进入养殖生态系统中的重金属一部分进入食物网,很大一部分最终进入海洋沉积物中。进入沉积物中的重金属在上覆水和沉积物中保持平衡,当这种平衡被打破,重金属又会释放到水体中,通过食物链作用,最终会对人类的健康产生巨大的危害。欧盟和日本等区域（国家）纷纷开展了海水养殖生态系统重金属地球化学以及生态风险研究,并在各环节制定了严格质量标准。但我国目前缺乏海水养殖区沉积物中重金属含量标准。本项目通过对广东典型水产养殖海湾柘林湾沉积环境中重金属来源、时空分布、赋存形态、酸挥发性硫化物与同步提取重金属、污染历史及生态风险等系统研究,得到如下结论：（1）表层沉积物中Pb、Cr、Ni、Cu和Zn的含平均含量分别为（mean±SD）： 50.9±9.0 mg/kg、69.9±13.3 mg/kg、53.0±13.4 mg/kg、88.0±30.5 mg/kg和204.5±19.8 mg/kg。Pb和Cr可以认为是人类活动和自然来源共同作用;Ni、Cu和Zn可以认为主要来源于人类活动引起的污染。柘林湾年平均沉积速率为2.8 cm/a;养殖区Pb、Cr和Zn含量从约1970年到2010年分别呈线性迅速增加,说明该时间段内上述重金属受人类活动影响较大。（2）柘林湾表层沉积物中Pb主要以为残渣态（residual）和可还原态（reducible）存在,而Cr、Ni、Cu和Zn主要以为残渣态存在,所占百分比分介于57.6%～ 95.4%之间;柱状沉积物中Pb在不同深度柱状沉积物中以可还原态存在,其百分比介于26.3%～81.9%之间,而Cr、Pb、Ni、Cu和Zn主要以残渣态存在,Cr、Ni、Cu和Fe残渣态在不同深度沉积物中所占的百分比均大于62%。（3）Cu和Zn在所有站位均属于二类沉积物质量标准;Cu和Zn所有站位均位于ERL和ERM之间,表明Cu和Zn对底栖生物有频繁的负面效应;Cu和100%站位的Zn地积累指数介于1～2之间,表明上述站位是中度程度污染,Cu有43.7%的站位是“中-强”污染程度;柘林湾沉积物重金属有21%不利发生概率风险。按照《农产品安全质量-无公害水产品安全要求》进行评价,表明Cd、Pb、Cu、Zn等4种重金属超标。 上述研究的方法手段可以广泛应用于水产养殖生态环境风险评价方面,必将为水产养殖的可持续发展、海水养殖沉积物环境标准的建立、水产品安全、生态环境保护与综合管理提供基础资料和技术支撑。