海岸帶海洋地質(zhì)環(huán)境勘查中海底沉積重金屬污染解析方法

楊聿強(qiáng) 韓瑞

摘要：近岸海域以及河口地區(qū)是海洋與陸地相互作用的地帶，也是高密度人口的聚積地和受人類活動影響強(qiáng)烈的區(qū)域。我國近岸主要有環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)、海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)、珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)和泛北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)等，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集。近年來，隨著各種人類活動產(chǎn)生的污染物向海洋中排放，使得近岸海域的環(huán)境問題顯得越來越突出，其中包括重金屬的污染。重金屬是具有潛在危害的重要污染物，它會被海洋中的沉積物或者懸浮物所吸附，并且不容易降解，富集在沉積物或生物體中從而成為持久污染物，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

關(guān)鍵詞：海洋帶；海底沉積；重金屬污染；分析評價

引言

海岸帶重金屬污染為重金屬等污染物質(zhì)隨自然風(fēng)化及人類活動的產(chǎn)物通過河流、海洋動力和大氣的搬運(yùn)并累積于此，使海岸帶成為這些污染物質(zhì)的重要歸宿之一。重金屬元素除了直接對海洋生物產(chǎn)生作用并通過食物鏈影響人類健康外，還會由于水動力和生物活動的影響，造成重金屬的重新分布和釋放，產(chǎn)生“二次污染”，直接危害海岸帶環(huán)境。本文對山東煙臺區(qū)域海岸帶進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境勘查，對海底沉積物進(jìn)行了深度的分析，希望能為相關(guān)人士的研究提供一點有益的參考。

1海岸帶海洋地質(zhì)環(huán)境勘查的目的

海岸帶處于陸地和海洋的接合部，海陸相互作用活躍，人類開發(fā)活動密集，環(huán)境影響因素日趨復(fù)雜，物質(zhì)和能量的聚集與轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)比其他區(qū)域迅速。根據(jù)《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)重點規(guī)劃區(qū)1：5萬海岸帶水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查》項目煙臺區(qū)域調(diào)查實例中海岸帶重金屬污染調(diào)查顯示，重金屬物質(zhì)在近海地區(qū)長期停留并不斷積累，會嚴(yán)重?fù)p害海岸帶地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)平衡，危害海岸帶地區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全。本文以實例項目為依托，根據(jù)海底沉積物取樣等著重調(diào)查海岸帶重金屬污染。

2海岸帶海底沉積調(diào)查工作

2.1海岸侵蝕與淤積剖面測量工作

為了了解海岸線侵蝕與淤積現(xiàn)狀，一般在做海岸侵蝕與淤積剖面。剖面分2期進(jìn)行監(jiān)測（2016年4月、2016年9月），采用動態(tài)GPS測制剖面端點坐標(biāo)，在剖面上，按照最大高潮點、潮間帶、低潮點分別設(shè)置3個監(jiān)測點，再利用全站儀測制監(jiān)測點高程的變化情況，同時，在監(jiān)測點處采集粒度分析樣品。最后，根據(jù)不同時期監(jiān)測點高程的變化情況、沉積物粒度變化情況繪制了剖面圖，分析海岸線侵蝕淤積狀態(tài)、變化速率及沉積物粒度變化特征。

2.2表層采集

在調(diào)查海域采取海底表層樣，采樣深度10～30cm，樣品重量一般在2～3kg。樣品在現(xiàn)場進(jìn)行了簡單描述，并測試了沉積物的pH、EH值及樣品重量。為了保證樣品不失水分，采用塑料密封袋進(jìn)行兩次密封。

2.3柱狀采樣

在調(diào)查海域采取海底柱狀樣，采樣深度一般在150～260cm。樣品采用直徑為75mm的PVC管進(jìn)行密封存儲。

照片1表層采樣 照片2柱狀采樣

3海岸帶海洋重金屬污染勘查實例分析評價

3.1表層沉積物重金屬元素分布特征

對表層沉積物進(jìn)行分析可以看出，重金屬元素分布具有如下特征：As：含量變化于（0.01～179.00）×10-6之間，平均含量為9.58×10-6。高值區(qū)位于小凌河至葫蘆島及錦州灣以東海域、河北省岐口至小辛堡沿岸海域、江蘇南部沿海和長江口海域、寧波至福州海域、珠江口、瓊州海峽等海域。低值區(qū)為營口以西海域、灤河口至曹妃甸障壁壩弧形條帶狀海域、海南島的西部、南部及東北部近岸海域。Cd：含量變化于（1.00～97 100×10-9之間，平均含量為206.17×10-9。Cd元素含量在全國近岸海域沉積物中的變化范圍極大，竟然相差4個數(shù)量級，其變異系數(shù)為10.09。其高值區(qū)也相對集中，主要分布在遼東灣西部，特別是小凌河口至葫蘆島南近岸海域，另外，長江口、珠江口海域Cd含量也較高。低值區(qū)主要集中在海南島環(huán)島海域。Cr：含量變化于（0.2～512.3）×10-6之間，平均含量為60.30×10-6。高值區(qū)位于遼東灣西北部，渤海灣北部和南部近岸海域、江蘇南部沿海和長江口、浙江沿海、珠江口、瓊州海峽西部和海南島西北部近岸海域。低值區(qū)在北戴河南至灤河口北、福建沿海也相對較低。另外，海南島環(huán)島海域也是低值集中分布區(qū)。Cu：含量變化于（0.32～437.1）×10-6之間，平均含量為18.66×10-6。高值區(qū)位于鲅魚圈附近、錦州灣北至葫蘆島南及其以東海域、灤河口南至曹妃甸障壁壩弧形條帶的外側(cè)、河北省岐口至小辛堡海域、長江口、浙江沿海、珠江口、瓊州海峽西部海域。低值區(qū)在大遼河口和雙臺子河口外、北戴河南至灤河口北、灤河口至曹妃甸西北障壁壩弧形條帶、海南島的東、南、西沿海。Hg：含量變化于（1.00～2 180.00）×10-9之間。平均含量為43.39×10-9，明顯高于中國淺海沉積物同名元素含量均值。高值區(qū)位于小凌河口至葫蘆島南及錦州灣以東海域、長江口和浙江沿海、珠江口海域。低值區(qū)在北戴河南至灤河口北、灤河口至曹妃甸障壁壩弧形條帶、江蘇南部沿海、海南島環(huán)島海域。Pb：含量變化于（1.10～344.00）×10-6之間，平均含量為24.53×10-6。高值區(qū)位于遼東灣東北角鲅魚圈附近、小凌河口至葫蘆島南及葫蘆島東海域、秦皇島附近、灤河口至曹妃甸障壁壩弧形條帶外側(cè)、岐口至小辛堡海域、長江口、浙閩沿海、珠江口海域、瓊州海峽西部海域。低值區(qū)在北戴河南至灤河口北，月坨至曹妃甸海域、黃河三角洲附近、江蘇南部沿海、海南島環(huán)島近岸海域。Zn：含量變化于（2.00～2 196.00）×10-6之間，平均含量為68.29×10-6。高值區(qū)以小凌河口至葫蘆島南及葫蘆島以東海域最為突出。此外，鲅魚圈附近、灤河口至曹妃甸障壁壩弧形條帶外側(cè)、岐口至小辛堡海域、長江口、浙江沿海、珠江口、瓊州海峽西部海域含量也較高。低值區(qū)分布在北戴河南至灤河口北、灤河口至曹妃甸西北障壁壩弧形條帶、海南島環(huán)島海域。

3.2生態(tài)危害指數(shù)評價法