膠州灣水體重金屬Hg的分布和輸入方式*1

楊東方，徐子鈞，曲延峰，周艷榮，滕 菲

(1.國家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測中心，山東 青島 266033； 2.浙江海洋學(xué)院 ?？茖W(xué)院，浙江 舟山 316000；3.國家海洋局 北海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，山東 青島 266033)

膠州灣水體重金屬Hg的分布和輸入方式*1

楊東方1, 2，徐子鈞1，曲延峰3，周艷榮1，滕 菲1

(1.國家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測中心，山東 青島 266033； 2.浙江海洋學(xué)院 ?？茖W(xué)院，浙江 舟山 316000；3.國家海洋局 北海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，山東 青島 266033)

根據(jù)1983-05、09和10月膠州灣水域調(diào)查資料，研究和分析膠州灣重金屬Hg的水質(zhì)、平面分布、垂直分布、季節(jié)變化以及來源。結(jié)果表明：Hg在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.740 μg/L；在5月和9月，膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域沒有受到Hg的污染，而在灣外水域受到Hg的污染；10月份，在Hg質(zhì)量濃度方面，膠州灣整個(gè)水域都受到Hg的污染，尤其在西南水域，Hg的污染非常嚴(yán)重，只有在膠州灣的灣口和灣外水域，沒有受到Hg的污染。膠州灣Hg質(zhì)量濃度來源于海流的輸送和地表徑流的直接輸送。Hg質(zhì)量濃度的表、底層水平分布以及垂直分布展示了Hg質(zhì)量濃度的表、底層水平分布趨勢是一致的，水體中Hg的表層質(zhì)量濃度最高的在9月，底層質(zhì)量濃度最高的在10月，而且表、底層的Hg質(zhì)量濃度都沒有季節(jié)的變化了。通過膠州灣Hg的時(shí)空分布，發(fā)現(xiàn)隨著輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度的降低和輸入方式的改變，Hg質(zhì)量濃度的季節(jié)變化也發(fā)生了改變。

膠州灣；Hg；時(shí)空分布；季節(jié)變化；輸入方式

工農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了經(jīng)濟(jì)的騰飛，也帶來了對環(huán)境的污染。在排放的廢水中，含有大量的Hg，如Hg的來源于儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、軍工等工業(yè)廢水中。在天然水體中含汞極少，一般不超過0.1 μg/L。因此，人類產(chǎn)生了大量的含Hg廢水，又嚴(yán)重威脅人類健康。Hg及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在體內(nèi)蓄積，水體中的無機(jī)汞可轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)汞，有機(jī)汞的毒性更大。并且在生物體內(nèi)富集，濃縮系數(shù)達(dá)105，當(dāng)有機(jī)汞通過食物鏈進(jìn)入人體，就會引起全身中毒。而且 Hg不僅是神經(jīng)性毒劑,更讓人擔(dān)心的是引起生育系統(tǒng)的破壞，產(chǎn)生了不孕不育癥，對人類有致命的打擊。于是，對Hg的陸地和水域遷移進(jìn)行研究，來保護(hù)環(huán)境和人類的健康。

在膠州灣水域，Hg的質(zhì)量濃度、形態(tài)、分布及其污染現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了研究[1-7]。根據(jù)1983年的調(diào)查資料，分析膠州灣水體中Hg的質(zhì)量濃度、來源、水平分布、垂直分布和季節(jié)變化，研究膠州灣Hg的陸地和水域遷移過程以及季節(jié)變化過程，為了解Hg的污染過程和進(jìn)行Hg的綜合治理提供了科學(xué)理論依據(jù)。

1 調(diào)查水域、材料與方法

1.1 膠州灣自然環(huán)境

膠州灣位于山東半島南部，其地理位置為120°04′～120°23′E，35°58′～36°18′N之間，以團(tuán)島與薛家島連線為界，與黃海相通，面積約為446 km2，平均水深約 7 m，是一個(gè)典型的半封閉型海灣。膠州灣入海的河流十幾條：其中徑流量和含沙量較大的為大沽河和洋河，青島市區(qū)的海泊河、李村河、板橋坊河、婁山河和灣頭河等五條河基本上無自身徑流，河道上游常年干涸，中、下游已成為市區(qū)工業(yè)廢水和生活污水的排污河，構(gòu)成了外源有機(jī)物質(zhì)和污染物的重要來源。

1.2 材料與方法

本研究所使用的1983-05、09和10月膠州灣水體Hg的調(diào)查資料由國家海洋局北海監(jiān)測中心提供。在5月、9月和10月，在膠州灣水域設(shè)9個(gè)站位取水樣：H34、H35、H36、H37、H38、H39、H40、H41、H82(圖1)。分別于1983-05、09和10月三次進(jìn)行取樣,根據(jù)水深取水樣(>10 m時(shí)取表層和底層，<10 m時(shí)只取表層)，現(xiàn)場過濾，加H2SO4至pH<2，儲存于玻璃瓶中，放入裝有冰塊的保溫桶內(nèi)保存，送回實(shí)驗(yàn)室冰箱冷凍保存直至分析。

圖1 膠州灣調(diào)查站位圖Fig.1 Surveying stations in the Jiaozhou Bay

1.3 樣品的測定

水樣中的Hg用冷原子吸收分光光度法進(jìn)行測定，測定之前需要先把水樣進(jìn)行消化預(yù)處理。首先量取100 mL水樣于250 mL錐形瓶中，加2.5 mL H2SO4溶液(1∶1)，0.25 g K2S2O8溶液，加熱煮沸1 min后冷卻至室溫，滴加2 mL NH2OH-HCL溶液。再將水樣轉(zhuǎn)入Hg蒸汽發(fā)生瓶中進(jìn)行測定。最后量取100 mL無Hg純水測量空白值。

2 結(jié) 果

2.1 質(zhì)量濃度

5月，Hg在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.016～0.214 μg/L(表1)，最高值出現(xiàn)在膠州灣的灣外水域站位H82，Hg質(zhì)量濃度為0.214 μg/L，高于國家二類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.2 μg/L)，是屬于四類海水(0.5 μg/L)。除了灣外水域站位H82，Hg在膠州灣的灣內(nèi)水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.016～0.041 μg/L，都符合國家一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)。

9月，膠州灣水體中的Hg質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.740 μg/L(表1)，最高值出現(xiàn)在膠州灣的灣外水域站位H34，Hg質(zhì)量濃度為0.740 μg/L，高于國家四類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.5 μg/L)。除了灣外水域站位H34，Hg在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.043 μg/L，都符合國家一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)。

10月，在膠州灣水體中的Hg質(zhì)量濃度范圍為：0.028～0.244 μg/L(表1)，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)站位H37到灣口站位H35，再到灣口外側(cè)站位H34，Hg在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.028～0.044 μg/L，符合國家一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)。在膠州灣的西南水域，站位H36水體中的Hg質(zhì)量濃度為0.244 μg/L，超過國家的二類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)，達(dá)到了國家的四類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.5 μg/L)。在膠州灣的其它水域，除了膠州灣的灣口水域和西南水域，Hg質(zhì)量濃度為0.050～0.116 μg/L，符合國家二類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)。

5月和9月，除了灣外水域，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域，表層水質(zhì)Hg質(zhì)量濃度符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)。在10月，在膠州灣的灣口水域附近，表層水質(zhì)Hg質(zhì)量濃度符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)，在膠州灣的西南水域，水體中的Hg質(zhì)量濃度超過國家的二類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)，達(dá)到了國家的四類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.50 μg/L)。在膠州灣的其它水域，除了膠州灣的灣口水域和西南水域，Hg質(zhì)量濃度符合國家二類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)。因此，在Hg質(zhì)量濃度方面，在5月和9月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，水質(zhì)清潔，沒有受到Hg的污染；10月，在膠州灣的灣口水域附近，Hg質(zhì)量濃度沒有受到Hg的污染，而在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域都受到Hg的污染，尤其在膠州灣的西南水域，受到Hg的嚴(yán)重污染。

表1 膠州灣表層水質(zhì)Table 1 The quality of surface water in the Jiaozhou Bay in May,September and October

2.2 水平分布

2.2.1 水平表層分布

5月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，表層Hg質(zhì)量濃度都非常低0.016～0.041 μg/L。在膠州灣的灣外水域站位H82，表層Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最高值0.214 μg/L。表層Hg質(zhì)量濃度的等值線，展示以站位H82為中心，從灣口外向?yàn)晨趦?nèi)，形成了一系列不同梯度。在灣口外部，以站位H82為中心形成了Hg的高質(zhì)量濃度區(qū)，Hg中心高質(zhì)量濃度0.214 μg/L從灣口外向?yàn)晨趦?nèi)沿梯度降低(圖2)。在膠州灣的整個(gè)灣口水域，呈現(xiàn)出由外向內(nèi)的逐漸減少趨勢。

9月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，表層Hg質(zhì)量濃度都比較低(0.009～0.043 μg/L)。在膠州灣的灣外水域站位H34，表層Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最高值0.740 μg/L。表層Hg質(zhì)量濃度的等值線，展示以站位H34為中心，從灣口外向?yàn)晨趦?nèi)，形成了一系列不同梯度。在灣口外部，以站位H34為中心形成了Hg的高質(zhì)量濃度區(qū)，Hg質(zhì)量濃度從中心高質(zhì)量濃度0.740 μg/L從灣口外向?yàn)晨趦?nèi)沿梯度降低(圖3)。在膠州灣的整個(gè)灣口水域，呈現(xiàn)出由外向內(nèi)的逐漸減少趨勢。

圖2 5月表層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.2 The distribution of Hg content in the surface layer in May(μg·L-1)

圖3 9月表層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.3 The distribution of Hg content in the surface layer in September (μg·L-1)

10月，在膠州灣的西南水域，站位H36水體中的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最高值為0.244 μg/L，表層Hg質(zhì)量濃度的等值線，展示以站位H36為中心，有一個(gè)Hg質(zhì)量濃度相對比較高的區(qū)域，形成了一系列不同梯度的半個(gè)同心圓，Hg質(zhì)量濃度從中心0.244 μg/L沿梯度降低到0.028 μg/L(圖4)。在膠州灣的灣口水域和東北部的近岸水域，都形成了低值區(qū)域。

圖4 10月表層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.4 The distribution of Hg content in the surface layer in October (μg·L-1)

2.2.2 水平底層分布

5月、9月和10月，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，在膠州灣的灣口水域的這些站位：H34、H35、H36、H37，對Hg有表、底層的調(diào)查。那么Hg在底層的水平分布如下。

5月，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，在灣口有一個(gè)低值區(qū)域，形成了一系列不同梯度的低值中心，由外部到中心降低，在外部的Hg質(zhì)量濃度為 μg/L，沿梯度降低到0.010 μg/L(圖5)。

9月，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，Hg質(zhì)量濃度沿梯度升高。由0.009 μg/L逐漸增加到0.064 μg/L，這表明在此底層區(qū)域，Hg質(zhì)量濃度比較低，沿梯度變化也比較低。底層Hg質(zhì)量濃度的水平分布都是由灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)逐漸增加的趨勢(圖6)。

圖5 5月底層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.5 The distribution of Hg content in the bottom layer in May(μg·L-1)

圖6 9月底層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.6 The distribution of Hg content in the bottom layer in September(μg·L-1)

10月，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，Hg質(zhì)量濃度沿梯度下降。由0.284 μg/L逐漸減少到0.009 μg/L，這表明在此底層區(qū)域，Hg質(zhì)量濃度比較高，沿梯度變化也比較高。底層Hg質(zhì)量濃度的水平分布都是由灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)逐漸減少的趨勢(圖7)。

圖7 10月底層Hg質(zhì)量濃度的分布(μg·L-1)Fig.7 The distribution of Hg content in the bottom layer in October (μg·L-1)

2.3 垂直分布

5月、9月和10月，在膠州灣的灣口水域的這些站位：H34、H35、H36、H37、H82，Hg有表、底層的調(diào)查。

5月，在表層，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，在灣口的站位H35有一個(gè)低值區(qū)域，形成了一系列不同梯度的低值中心，由外部到中心降低，在外部的Hg質(zhì)量濃度為0.214 μg/L，沿梯度降低到0.023 μg/L(圖2)。同樣，在底層，在灣口的站位H35有一個(gè)低值區(qū)域，形成了一系列不同梯度的低值中心，由外部到中心降低，在外部的Hg質(zhì)量濃度為0.024 μg/L，沿梯度降低到0.010 μg/L(圖5)。在膠州灣的灣口水域的站位H82，表層的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.214 μg/L，底層的Hg質(zhì)量濃度也達(dá)到最大值0.024 μg/L；在膠州灣的灣口水域的站位H35，表層的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最小值0.023 μg/L，底層的Hg質(zhì)量濃度也達(dá)到最小值0.010 μg/L。這表明表、底層的水平分布趨勢是一致的，而且表、底層的最大值和最小值站位也是一致的。

9月，在表層，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，表層Hg質(zhì)量濃度從灣口內(nèi)向?yàn)晨谕庋靥荻龋瑥?.020 μg/L上升到0.740 μg/L(圖3)。同樣，在底層，底層Hg質(zhì)量濃度從灣口內(nèi)向?yàn)晨谕庋靥荻?，?.009 μg/L上升到0.064 μg/L(圖6)。在膠州灣的灣口水域的站位H34，表層的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.740 μg/L，底層的Hg質(zhì)量濃度也達(dá)到最大值0.064 μg/L；在膠州灣的灣口水域的站位H36，表層的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最小值0.020 μg/L，底層的Hg質(zhì)量濃度也達(dá)到最小值0.009 μg/L。這表明表、底層的水平分布趨勢是一致的，而且表、底層的最大值和最小值站位也是一致的。

10月，在表層，在膠州灣的灣口水域，從灣口內(nèi)側(cè)到灣口，再到灣口外側(cè)，表層Hg質(zhì)量濃度從灣口內(nèi)向?yàn)晨谕庋靥荻?，?.244 μg/L下降到0.028 μg/L(圖4)。同樣，在底層，底層Hg質(zhì)量濃度從灣口內(nèi)向?yàn)晨谕庋靥荻?，?.284 μg/L下降到0.009 μg/L(圖7)。在膠州灣的灣口水域的站位H36，表層的Hg質(zhì)量濃度達(dá)到最大值0.244 μg/L，底層的Hg質(zhì)量濃度也達(dá)到最大值0.284 μg/L。這表明表、底層的水平分布趨勢是一致的，而且表、底層的最大值站位也是一致的。

5月、9月和10月，在膠州灣的灣口水域的這些站位：H34、H35、H36、H37、H82，Hg的表、底層質(zhì)量濃度相減，其差為：-0.012～0.676 μg/L，如果除了在9月的H34外，其差為：-0.012～0.045 μg/L，這表明Hg的表、底層質(zhì)量濃度都相近。

2.4 季節(jié)分布

2.4.1 季節(jié)表層分布

在膠州灣水域的表層水體中，在5月，水體中Hg的表層質(zhì)量濃度范圍為：0.016～0.214 μg/L；在9月，水體中Hg的表層質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.740 μg/L；在10月，水體中Hg的表層質(zhì)量濃度范圍為：0.028～0.244 μg/L。這表明在5月、9月和10月，水體中9月的Hg表層質(zhì)量濃度范圍包含了5月和10月的。可見，水體中Hg的表層季節(jié)分布已經(jīng)不明顯了。

2.4.2 季節(jié)底層分布

在膠州灣的灣口水域，底層的水體中，在5月，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度范圍為：0.010～0.017 μg/L；在9月，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.064 μg/L；在10月，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.284 μg/L。這表明在5月、9月和10月，水體中9月的Hg底層質(zhì)量濃度范圍包含了5月和10月的?？梢?，水體中Hg的底層季節(jié)分布已經(jīng)不明顯了。

3 討 論

3.1 水 質(zhì)

5月和9月，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域，表層水質(zhì)Hg質(zhì)量濃度符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)。在5月，在膠州灣的灣外水域，Hg質(zhì)量濃度高于國家二類海水標(biāo)準(zhǔn)，屬于四類海水。在9月，在膠州灣的灣外水域，Hg質(zhì)量濃度高于國家四類海水標(biāo)準(zhǔn)，屬于超四類海水。在10月，在膠州灣的灣口水域附近，表層水質(zhì)Hg質(zhì)量濃度符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.05 μg/L)，在膠州灣的西南水域，水體中的Hg質(zhì)量濃度超過國家的二類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)，達(dá)到了國家的四類海水標(biāo)準(zhǔn)(0.50 μg/L)。除了膠州灣的灣口水域和西南水域，在膠州灣的其它水域，Hg質(zhì)量濃度符合國家二類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.20 μg/L)(圖8)。

5月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域沒有受到Hg的污染，而在灣外水域受到Hg的污染。在9月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域沒有受到Hg的污染，而在灣外水域受到Hg的嚴(yán)重污染。在10月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)水域都受到Hg的污染，尤其在西南水域，Hg的污染非常嚴(yán)重，只有在膠州灣的灣口和灣外水域，沒有受到Hg的污染。

3.2 來 源

通過Hg在5月和9月的水平變化，整個(gè)膠州灣水域的Hg水平分布展示了Hg質(zhì)量濃度較低的水域在膠州灣的灣內(nèi)，而Hg質(zhì)量濃度較高的水域在膠州灣的灣外。在5月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，表層Hg質(zhì)量濃度都非常低0.016～0.041 μg/L；在9月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，表層Hg質(zhì)量濃度都比較低0.009～0.043 μg/L；在5月，在膠州灣的灣外水域，表層Hg質(zhì)量濃度都比較高，達(dá)到最高值0.214 μg/L。在9月，在膠州灣的灣外水域，表層Hg質(zhì)量濃度很高，達(dá)到最高值0.740 μg/L；在10月，在膠州灣的西南水域，表層Hg質(zhì)量濃度相對比較高，達(dá)到最高值為0.244 μg/L。因此，在5月和9月，膠州灣Hg質(zhì)量濃度只有一個(gè)來源：是灣口外的水域，這是由海流輸送的Hg。在10月，在沒有河流的膠州灣西南沿岸水域，這表明地表徑流直接輸送Hg入海。

圖8 10月表層Hg質(zhì)量濃度的海水標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域劃分(μg·L-1)Fig.8 Sea area division of Hg content in the surface layer in October (μg·L-1)

3.3 陸地遷移過程

在膠州灣水域，海洋中重金屬Hg的來源是自然來源。那么，Hg來源于如海底火山噴發(fā)將地殼深處的重金屬Hg帶上海底，經(jīng)過海流水流的作用把重金屬Hg注入海洋，輸送到膠州灣的灣口外水域[8-12]?？梢赃M(jìn)一步輸送到膠州灣的灣口水域以及灣口內(nèi)水域。因此，在5月和9月，整個(gè)膠州灣水域的Hg水平分布展示了海洋輸送Hg到膠州灣的灣口外側(cè)、灣口以及灣口內(nèi)側(cè)的水域，海流輸送的Hg質(zhì)量濃度為0.214～0.740 μg/L。在10月，由于在膠州灣西南沿岸沒有入海的河流，可見，土壤中殘留的Hg通過地表徑流方式匯入近岸水域。地表徑流是由雨季所決定的[4-7]，地表徑流輸送的Hg質(zhì)量濃度為0.244 μg/L。

3.4 水域遷移過程

在5月和9月，海流輸送Hg到膠州灣的灣口水域，是從膠州灣的灣口外側(cè)到灣口，然后到灣口內(nèi)側(cè)的水域，在10月，地表徑流輸送Hg到膠州灣的灣口水域，是從膠州灣的灣口內(nèi)側(cè)到灣口，然后到灣口外側(cè)的水域。在5月、9月和10月，Hg質(zhì)量濃度的表、底層水平分布趨勢是一致的，這與1981年的是一樣的[6]。膠州灣表、底層水中Hg質(zhì)量濃度的分布變化證實(shí)了Hg的水域遷移過程[4-7]和水域遷移機(jī)制[13-14]，表明重金屬Hg 隨海流或者地表徑流入海后，不易溶解，迅速由水相轉(zhuǎn)入固相，在水體中，顆粒物質(zhì)和生物體將Hg從表層帶到底層，最終轉(zhuǎn)入沉積物中。

3.5 季節(jié)變化過程

在膠州灣水域的表層水體中，在5月、9月和10月，水體中9月的Hg表層質(zhì)量濃度范圍0.009～0.740 μg/L包含了5月和10月的?？梢?，水體中Hg的表層季節(jié)分布已經(jīng)不明顯了。同樣，在膠州灣的灣口水域，底層的水體中，在5月、9月和10月，水體中10月的Hg表層質(zhì)量濃度范圍0.009～0.284 μg/L包含了5月和9月的?？梢姡w中Hg的表層季節(jié)分布已經(jīng)不明顯了。因此，在5月、9月和10月，表、底層的Hg質(zhì)量濃度都沒有季節(jié)的變化了。

在5月、9月和10月，水體中Hg的表層質(zhì)量濃度最高的在9月，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度最高的在10月。這表明在9月，輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度就很高的；在10月，通過Hg的沉降過程，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度就累加到很高了。

1979年、1980年和1981年的Hg表層質(zhì)量濃度的季節(jié)變化[5-7]是一致的：在1 a中，春季Hg的表層質(zhì)量濃度比較高，夏季Hg的表層質(zhì)量濃度比較低，秋季更低?？墒牵?982年的Hg表層質(zhì)量濃度的季節(jié)變化與1979年、1980年和1981年是不一樣的，1982年的Hg表層質(zhì)量濃度的季節(jié)變化：水體中Hg的表層質(zhì)量濃度由高到低依次為7月、10月、4月。相應(yīng)的水體中Hg的表層質(zhì)量濃度由高到低的季節(jié)變化為：夏季、秋季、春季。水體中Hg的底層質(zhì)量濃度由高到低依次為10月、7月、4月。相應(yīng)的水體中Hg的表層質(zhì)量濃度由高到低的季節(jié)變化為：秋季、夏季、春季。那么，到了1983年發(fā)生了進(jìn)一步的變化：水體中Hg的表層質(zhì)量濃度最高的在9月，說明夏季最高，而且其表層質(zhì)量濃度范圍包含了春季和秋季；水體中Hg的底層質(zhì)量濃度最高的在10月，說明秋季最高，而且其表層質(zhì)量濃度范圍包含了春季和夏季。

從1979-1983年，輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度和輸入方式都發(fā)生了改變，1979-1981年都是以河流輸送為主，而且輸送的Hg質(zhì)量濃度都非常高。而1982年的輸入主要以地表徑流輸送，而且輸送的Hg質(zhì)量濃度都非常低。到了1983年，主要以海流輸送的Hg，也有地表徑流輸送，而且輸送的Hg質(zhì)量濃度也非常低。在1979-1981年，Hg表層質(zhì)量濃度有季節(jié)變化[5-7]，而且是一致的。在1982年，Hg表層質(zhì)量濃度有季節(jié)變化[8]但與1979-1981年的變化已經(jīng)不一樣了，到了1983年，在5月、9月和10月，表、底層的Hg質(zhì)量濃度都沒有季節(jié)的變化了。因此，隨著輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度的降低，輸入方式的改變，Hg質(zhì)量濃度的季節(jié)變化也發(fā)生了改變。

4 結(jié) 論

在5月、9月和10月，Hg在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度范圍為：0.009～0.740 μg/L，有一類到超四類的海水。在5月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域沒有受到Hg的污染，表層水質(zhì)Hg質(zhì)量濃度符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而在灣外水域受到Hg的污染，屬于四類海水。在9月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)灣內(nèi)水域沒有受到Hg的污染，符合國家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而在灣外水域受到Hg的嚴(yán)重污染，屬于超四類海水。在10月，在Hg質(zhì)量濃度方面，在膠州灣整個(gè)水域都受到Hg的污染，符合國家二類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，尤其在西南水域，Hg的污染非常嚴(yán)重，屬于四類海水，只有在膠州灣的灣口和灣外水域，沒有受到Hg的污染。

通過5月、9月和10月的Hg質(zhì)量濃度濃度水平變化，展示了在5月和9月，膠州灣Hg質(zhì)量濃度只有一個(gè)來源：是灣口外的水域，這是由海流輸送的Hg，海流輸送的Hg質(zhì)量濃度為0.214～0.740 μg/L。在10月，在沒有河流的膠州灣西南沿岸水域，這表明地表徑流直接輸送Hg入海，地表徑流輸送的Hg質(zhì)量濃度為0.244 μg/L。

通過5月、9月和10月的Hg質(zhì)量濃度濃度季節(jié)變化，展示了Hg的陸地遷移過程，這也證實(shí)了1979-1982年的Hg陸地遷移過程[5-7]。水體中Hg的表層質(zhì)量濃度最高的在9月，這表明9月份輸入膠州灣水域的Hg濃度就很高的，而且夏季最高，其表層質(zhì)量濃度范圍包含了春季和秋季；水體中Hg的底層質(zhì)量濃度最高的在10月，這表明在10月份通過Hg的沉降過程，水體中Hg的底層質(zhì)量濃度就累加到很高了，而且秋季最高，其表層質(zhì)量濃度范圍包含了春季和夏季。因此，在5月、9月和10月，表、底層的Hg質(zhì)量濃度都沒有季節(jié)的變化了。這表明隨著輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度的降低，輸入方式的改變，Hg質(zhì)量濃度的季節(jié)變化也發(fā)生了改變。

5月、9月和10月，在膠州灣的灣口水域，Hg的表、底層分布變化證實(shí)了Hg的水域遷移過程[5-7]和水域遷移機(jī)制[8-10]。在5月和9月，海流輸送Hg到膠州灣的灣口水域，是從膠州灣的灣口外側(cè)到灣口，然后到灣口內(nèi)側(cè)的水域，在10月，地表徑流輸送Hg到膠州灣的灣口水域，是從膠州灣的灣口內(nèi)側(cè)到灣口，然后到灣口外側(cè)的水域。在5月、9月和10月，Hg質(zhì)量濃度的表、底層水平分布趨勢是一致的，

在5月和9月，在膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域，水質(zhì)清潔，沒有受到Hg的污染，而在10月的西南沿岸水域的嚴(yán)重污染，造成了膠州灣的整個(gè)灣內(nèi)水域受到污染。這樣，Hg污染源的排放得到了控制，輸入膠州灣水域的Hg大為減少，使膠州灣水域在Hg的水質(zhì)方面，就會得到大幅的改善。如果有一些Hg污染源的排放沒有充分控制，就會使膠州灣整個(gè)水域得到Hg的污染。因此，需要提高控制Hg的排放能力，同時(shí)，要了解輸入膠州灣水域的Hg質(zhì)量濃度來源及方式，如，河流輸送、地表徑流直接輸送和海流輸送，這樣，減少Hg的污染，使環(huán)境可持續(xù)利用。

[1]柴松芳.膠州灣海水總Hg質(zhì)量濃度及其分布特征[J].黃渤海海洋，1998,16(4):60-63.

[2]張淑美，龐學(xué)忠，鄭舜琴.膠州灣潮間帶區(qū)海水中Hg質(zhì)量濃度[J].海洋科學(xué)，1987，6 (2): 35-36.

[3]呂小喬，孫秉一，史致麗.膠州灣中汞的質(zhì)量濃度及其形態(tài)的分布規(guī)律[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),1990,20(4):107-114.

[4]楊東方，曹海榮，高振會，等.膠州灣水體重金屬Hg Ⅰ.分布和遷移[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2008，27(1): 37-39.

[5]楊東方，王磊磊，高振會，等.膠州灣水體重金屬Hg Ⅱ.分布和污染源[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2009，28(5): 501-505 .

[6]陳豫，張飲江，郭軍輝，等.膠州灣水體重金屬Hg的分布和季節(jié)變化.海洋開發(fā)與管理[J].2013,30(6): 81-83.

[7]楊東方，孫培艷，鞠蓮，等.膠州灣水體重金屬Hg的分布和質(zhì)量濃度[J].海岸工程，2013，32(4): 65-76.

[8]楊東方，高振會.海灣生態(tài)學(xué)[M] .北京：中國教育文化出版社，2006.

[9]楊東方，苗振清.海灣生態(tài)學(xué)(上冊)[M] .北京：海洋出版社，2010.

[10]楊東方，高振會.海灣生態(tài)學(xué)(下冊)[M] .北京：海洋出版社，2010.

[11]楊東方，陳豫，王虹，等.膠州灣水體鎘的遷移過程和本底值結(jié)構(gòu)[J].海岸工程，2010，29(4): 73-82.

[12]楊東方，趙玉慧，卜志國，等.膠州灣水域重金屬砷的分布及遷移[J].海洋開發(fā)與管理,2014,31(1): 75-79.

[13]楊東方，高振會，孫培艷,等.膠州灣水域有機(jī)農(nóng)藥六六六春、夏季的質(zhì)量濃度及分布[J].海岸工程，2009，28(2): 69-77.

[14]楊東方，苗振清，徐煥志，等.有機(jī)農(nóng)藥六六六對膠州灣海域水質(zhì)的影響—水域遷移過程[J].海洋開發(fā)與管理,2013,30(1): 46-50.

DistributionandInputWayofHgintheJiaozhouBay

YANGDong-fang1,2,XUZhi-jun1,QUYan-feng3,ZHOUYan-run1,TENFei1

(1.NorthChinaSeaEnvironmentalMonitoringCenter,SOA,Qingdao 266033,China;2.CollegeofMarineScience,ZhejiangOceanUniversity,Zhoushan,31600,China;3.NorthChinaSeaStandardMeasureCenter,SOA,Qingdao 266033,China)

The water quality,horizontal and vertical distributions,seasonal changes and sources of heavy metal Hg in the water of the Jiaozhou Bay are studied based on the data from the surveys carried out in the bay in May,September and October in 1983.The results show that the Hg content ranges from 0.009μg/L to 0.740μg/L in the water of the bay.In May and September,no pollution of Hg was found in the water of the whole bay,except for the waters outside the bay where the water suffered from the pollution of Hg.In October,however,the water within the whole bay suffered from Hg pollution,especially in the southwestern waters of the bay where Hg pollution was very serious,with the exception that no pollution of Hg was found at the mouth of the bay and in the waters outside the bay.The Hg content in the bay sourced from the inputs of the ocean currents and the surface runoffs.The horizontal and vertical distributions of Hg contents in the surface and the bottom layers showed that the trends of the horizontal distributions of Hg contents both in the surface and in the bottom layers were consistent.The maximum content of Hg in the water occurred in September in the surface layer and in October in the bottom layer.There were no seasonal changes in Hg content both in the surface and in the bottom layers.But,it has been found from the spatial and temporal distributions of Hg in the Jiaozhou Bay that with the decreasing of the Hg content input into the Jiaozhou Bay and the changing in the input ways,the seasonal variations of Hg content would also occur.

Jiaozhou Bay； Hg； spatial and temporal distribution； seasonal variation； input way

2013-08-06

海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)——我國海洋環(huán)境監(jiān)測評價(jià)體系優(yōu)化與綜合服務(wù)平臺開發(fā)(201005014)；國家海洋局北海監(jiān)測中心主任科研基金資助——長江口和膠州灣及其附近海域的生態(tài)變化過程(05EMC16)

楊東方(1962-)，男，教授，主要從事環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)方面研究.E-mail: dfyang@shou.edu.cn(杜素蘭 編輯)

X55

A

1002-3682(2014)01-0067-12