三亞灣近海沉積物重金屬污染與評(píng)價(jià)

王玉杰

（瓊州學(xué)院理工學(xué)院 海南三亞 572022）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是三亞旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，三亞灣污水入海問(wèn)題頻發(fā)，導(dǎo)致三亞灣海域的水質(zhì)呈現(xiàn)輕度污染，其中重金屬Pb含量超出了一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其他的一些重金屬含量也有有增高的趨勢(shì)[1]。本文對(duì)三亞灣近海沉積物中的重金屬分布進(jìn)行研究并進(jìn)行評(píng)價(jià)，以了解該海域近海重金屬的污染現(xiàn)狀，為海洋環(huán)境管理和三亞旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 樣品的采集與預(yù)處理

沉積物樣品采集于2013年12月至2014年4月，在三亞灣沿海岸新風(fēng)街至海坡七橫巷之間大約10km每隔約1km設(shè)一個(gè)采樣站點(diǎn)，共設(shè)11個(gè)采樣站點(diǎn)。

將樣品至于處理過(guò)的燒杯中于恒溫干燥箱中90℃烘干，再用研缽手工粉碎，至全部通過(guò)160目篩，再用四分法分取至約20g左右，置于干燥的地方保存?zhèn)溆谩?/p>

沉積物中重金屬含量分析采用火焰原子吸收分光光度法(AA-7000型原子吸收分光光度計(jì))。

樣品的采集、固定、貯存及運(yùn)輸；樣品的預(yù)處理；樣品的消解以及重金屬含量分析均參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378.5-2007）中的相關(guān)規(guī)定[2]。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)測(cè)定，三亞灣近海沉積物中重金屬Cu、Pb、Zn、Cd的含量見(jiàn)表1。從表中可以看出：各重金屬的含量比國(guó)內(nèi)其他近海表層沉積物中的含量都比較低[3-5]，均未超出《海洋沉積物質(zhì)量》（GB18668-2002）中Ⅰ類沉積物的標(biāo)準(zhǔn)含量，其中Zn的含量相對(duì)較高，含量范圍在（4.23~67.20）×10-6mg/kg，平均值23.00×10-6mg/kg；Cd的含量相對(duì)較低，含量范圍在（0~0.36）×10-6mg/kg，平均值0.17×10-6mg/kg，其中有三個(gè)站點(diǎn)未檢出。四種金屬的平均含量依次為Zn＞Cu＞Pb＞Cd。

表1 三亞灣近海沉積物重金屬含量及Ⅰ類沉積物國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)含量

三亞是一個(gè)以旅游為支柱經(jīng)濟(jì)的濱海城市，城市的發(fā)展歷史也相對(duì)較短，但是隨著旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，三亞灣的游客、水上游樂(lè)項(xiàng)目以及建筑逐年增加，導(dǎo)致三亞灣水質(zhì)逐年下降，其中重金屬的污染更不容忽視。

3 三亞灣近海沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)方法

本文的評(píng)價(jià)方法采用生態(tài)危害指數(shù)法，該方法由瑞典化學(xué)家Hakanson于1980年提出[3]。該方法不僅考慮土壤重金屬含量，而且考慮到重金屬的生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)與毒理學(xué)，是一種根據(jù)重金屬性質(zhì)及環(huán)境行為特點(diǎn)，從沉積學(xué)角度出發(fā)，對(duì)沉積物中重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。其表達(dá)式為：

RI為多種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

表2 沉積物中重金屬元素的污染指數(shù)

表3 重金屬元素的背景參考值和毒性響應(yīng)參數(shù)

表4 沉積物中重金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

3.2 沉積物中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析

三亞灣近海沉積物中重金屬生態(tài)危害指數(shù)見(jiàn)表5。從表5可以看出三亞灣近海沉積物中Cu、Pb、Zn、Cd污染指數(shù)平均值從大到小的順序依次為Cu＞Cd＞Pb＞Zn，但其數(shù)值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，從污染程度上來(lái)說(shuō)都屬于低污染，數(shù)據(jù)顯示Cu是三亞灣近海沉積物中主要的污染因子；各個(gè)采樣站點(diǎn)的綜合污染指數(shù)大小順序依次為2＞4＞1＞3＞5＞7＞6＞11＞8＞9＞10，從數(shù)值上來(lái)看都小于5（低污染），見(jiàn)圖1，只有站點(diǎn)2綜合污染指數(shù)達(dá)到1.24，站點(diǎn)4的綜合污染指數(shù)達(dá)到1.01，其余都小于1，站點(diǎn)10最小，只有0.34，都屬于低污染水平；三亞灣近海沉積物中Cu、Pb、Zn、Cd四種金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)平均值從大到小的順序依次為Cu＞Cd＞Pb＞Zn，均小于40，屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)據(jù)顯示三亞灣近海沉積物中Cu的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)最大；多種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大小依次為2＞4＞5＞1＞11＞3＞10＞7＞6＞9＞8，站點(diǎn)2數(shù)值最大為21.11，站點(diǎn)8數(shù)值最小為1.82，都小于150，也屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

表5 三亞灣近海沉積物中重金屬元素生態(tài)危害指數(shù)

總體來(lái)說(shuō)，三亞灣近海沉積物中重金屬的污染程度都屬于低污染，潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也都屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，是因?yàn)槿齺喪且粋€(gè)以旅游為支柱經(jīng)濟(jì)的濱海城市，工業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)格限制，另外三亞城市原著人口較少，發(fā)展歷史也相對(duì)較短，污染相對(duì)也就不太嚴(yán)重。其中采樣站點(diǎn)1~5重金屬污染相對(duì)嚴(yán)重，是因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域人類活動(dòng)比較集中、建筑也比較集中，排放的污染物也相對(duì)較多。隨著三亞旅游業(yè)的發(fā)展，三亞灣人類活動(dòng)的不斷增加，如果不采取相應(yīng)的有效措施，三亞灣的污染問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出，必將影響到三亞市旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

三亞灣近海沉積物中四種重金屬的平均含量依次為Zn＞Cu＞Pb＞Cd，均遠(yuǎn)小于《海洋沉積物質(zhì)量》（GB18668-2002）中Ⅰ類沉積物的標(biāo)準(zhǔn)含量；單種金屬的污染指數(shù)平均值從大到小的順序依次為Cu＞Cd＞Pb＞Zn，但其數(shù)值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，從污染程度上來(lái)說(shuō)都屬于低污染；各個(gè)采樣站點(diǎn)的綜合污染指數(shù)大小順序依次為2＞4＞1＞3＞5＞7＞6＞11＞8＞9＞10，從數(shù)值上來(lái)看都小于5，都屬于低污染；四種金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)平均值從大到小的順序依次為Cu＞Cd＞Pb＞Zn，均小于40，屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；多種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大小依次為2＞4＞5＞1＞11＞3＞10＞7＞6＞9＞8，都小于150，屬于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

[1]何雪琴,溫偉英,何清溪.三亞灣海域水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J].臺(tái)灣海峽，2001-20(2):165-170.

[2]GB17378.5-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[3]王秋蓮,劉春光,關(guān)玉,等.天津近岸海域表層沉積物中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].南開大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,43(4):61-66.

[4]張玉鳳,宋永剛,王立軍.錦州灣沉積物重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].水產(chǎn)科學(xué),2011,30(3):156-159.

[5]劉建波,劉潔,陳春華,等.?？跒硸|部表層沉積物重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué):2012,40(17):9416-9418,9472.

[6]GB18668-2002海洋沉積物質(zhì)量[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[7]LARSHAKANSON.An ecological risk index for aquatic control:a sedimentological approach[J].Water Research,1980,14(8):975-1001.