珠江口沉积物中—重金属污染状况及其生态影响评价.ppt

重金属对生物体的危害主要取决于水中重金属的形态，而不是取决于重金属的总浓度．各种络合物，沉淀物及吸附物的毒性小于溶解在水中的金属离子的毒性． 许多研究工作都证实了被有机配位体螯合的铜是无毒的，铜的毒性随着被螯合的程度而下降，即铜的毒性是由铜的无机态所造成的． 所以我们需要知道重金属在水环境中的形态影响因素 吸附解吸作用 重金属进入水体后，绝大部分会马上被水中的悬浮物和沉积物吸附． 天然水体中存在大量的悬浮颗粒物，如黏土矿物，水合氧化物等无机高分子化合物和腐殖质等有机高分子化合物，它们是天然水体中存在的主要胶体物质． 胶体有巨大的比表面，表面能和带电荷，能够强烈递吸附各种分子和离子，对重金属离子在水体中的迁移有重大影响． 重金属在沉积物中的存在形态 可交换离子态：指在黏土矿物及其他成分上的重金属离子，水相中重金属的组成和浓度变化主要受这部分重金属吸附和解吸过程的影响．这种形态对水环境变化最敏感． 与碳酸盐结合态：是指与颗粒物中碳酸盐结合在一起或碳酸盐沉淀结合的重金属，这部分重金属对ＰＨ值变化最为敏感，在酸性条件下易溶解释放． 铁锰氧化物结合态：是以铁锰结核或凝结物形式存在颗粒上，也有的呈胶膜状覆盖在颗粒上，这部分重金属在氧化还原电位降低时容易释放出来 有机物和硫化物结合态：指重金属以不同形态进入有机质中，同有机质发生螯合作用而形成螯合态盐类或硫化物，比较稳定，不易被生物所吸收利用 碎屑矿物态：也叫残渣态，指在黏土矿物等晶格里的重金属，不能被生物吸收，是生物无法利用的部分． 时间上：８月的重金属含量高于５月的含量，这种季节性差异，可能跟珠江口水体盐度，潮流，河水径流等因素有关，受径流，潮汐流，河海水混合等过程的影响． 地形上：通过研究得出珠江口表层沉积物中重金属Zn,Cr,Cu,Cd得含量分布特点呈现由西北渐向东南递减得分布趋势． 周边沿岸大于中心，因为受到陆源污染物得影响． 西岸大于东岸，因为东岸受到弱潮流得影响，而且西岸由河流携带入海的陆源污染物在河口弯西侧形成最好的沉积环境，主要的表层沉积物是粉砂质黏土沉积，细粒径沉积物吸附力较强． 重金属在生物里面的分布状况 ．底栖生物体中重金属残毒量呈现出以下规律性，鱼类和软体动物:PbAsCdHg;甲壳动物:AsCdPbHg。 不同生物对重金属的富集能力不同，同一种生物对不同重金属的富集能力不同,其大小顺序依次为:鱼类:PbHgAsCd;甲壳动物:CdHgAsPb;软体动物:PbCdHgAs。甲壳动物和软体动物体内Cd和Pb存在的严重积累问题。 底栖生物重金属残毒质量评价表明,珠江口底栖生物均未受到重金属污染。 这里我们具体以中国科学院南海海洋研究所和香港理工大学在1997年6-7月做的研究项目为例。 1．采样和分析测定 　 利用无扰动重力采样器在珠江口采集了21个柱状沉积物样品,采样点的选择主要依据河口区的不同水动力模型，具体布点的情况见(图1)。所有样品置烘干箱内105。C恒温烘干,剔除砾石、木屑及贝壳、杂草等动植物残体，玛瑙球磨机研磨后过180目筛供分析用。样品的Cu，Pb，Zn，Cr含量采用等离子体原子发射光谱(ICP-AES)方法测定;Cd，As，Hg分别用石墨炉原子吸收法和比色法分析。 2．分析结果 　重金属总量分布及富集特征： 珠江口沉积物中的重金属总量（见表1）。由表1可见,珠江口表层沉积物中的Pb，Cu，Zn，Cr的含量明显比其它大城市和工业中心附近的河口要低,原因可能是珠江口周围相对较短的工业发展历史以及对重金属具有较强吸附能力的黏土成分含量较低。 重金属Zn，Cr，Cu，Cd的含量分布呈现由西北逐渐向东南递减的趋势(图1，表1),如Zn的平均含量为110.85x10-6mg/kg,其在靠近珠海的A，B站含量分别为185x10-6mg/kg，210x10-6mg/kg,明显高于东南面的7-10号站的平均含量值82.00x10-6mg/kg。Cr，Cu，Cd等元素也有类似的分布特征。重金属元素Pb，As，Hg的含量分布无明显规律,但仍可看出靠近深圳的6A，7和靠近珠海，澳门的B，D等4个站明显高于其它站。在6A，7，B，D等4个站的Pb平均含量为65.25x10-6mg/kg,大于其总平均含量59.43x10-6mg/kg。 为了评估人类活动对珠江口表层沉积物重金属富集的影响,以工业化前全球沉积物中重金属最高值为背景参照值,计算重金属的富集系数(表2),可见无论平均值还是中值,21个表层样品中只有Hg富集系数大于1.0,其平均值为1.42,中值为1.36。就最大值而言,Hg为2.88，Cu为1.26，Zn为1.20，Cd为1.10，Pb为1.09。就平均值而言,本区重金属元素富集程度依次为HgPbCuCr，ZnAsCd。 3、沉积物中重金属生态