近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染現狀
通過對近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的監測,能夠發現其中存在的主要污染物質,并掌握重金屬污染物的變化趨勢,為近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的治理與預防提供重要的依據,具有十分重要的現實意義。
一、調查區域與方法
1.1 監測站位和監測時間
監測站位與監測時間的設置與監測結果的合理性之間有著直接的關系。在監測站點的選擇上,應確保監測站位能夠充分反映該范圍區域內海水及重金屬污染的現狀,主要為近岸海域重要的海灣、河口、養殖區海域等重要區域,共設置46個監測站位。由于海水及表層沉積物中重金屬濃度會隨海域的變化而變化,因此,分別在豐水期與枯水期兩個時間段對海水及表層沉積物中重金屬污染的狀況進行檢測。
1.2 監測項目和監測方法
為確保海洋監測結果的準確與規范,國家相關部門制定了相關的《海洋監測規范》(GB17378),對海洋監測樣品的采集、保存、分析等環節進行了詳細的規定,對海洋監測的標準化開展提供了重要的參考。在近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的監測中,以《海洋監測規范第4部分:海水分析》(GB17378.4-2007)及《海洋監測規范第5部分:沉積物分析》(GB17378.5-2007)為標準來開展,其中所監測的項目主要包括:銅、汞、鉛、鎘、鋅、砷,銅、鉛、鋅、鎘目前主要采用極譜分析法或ICP-MS法,汞、砷主要采用原子熒光法分析,兩種分析方法均能滿足標準要求。
1.3 評價方法
1.3.1 近岸海域海水重金屬
近岸海域海水重金屬的評價采用綜合污染指數法,重金屬的綜合污染指數Si為:
式中:Pi、Ci和Ci0分別為第i種重金屬的相對污染指數、實測數據和評價標準,n為金屬i參與評價樣品的總數。
1.3.2 近岸海域表層沉積物重金屬
近岸海域表層沉積物重金屬的評價采用單因子污染法,單因子污染指數Pi為:
式中:Ci為某污染因子的實測濃度;Ci0為某污染因子的評價標準。
不同重金屬物質的毒性也有所差異,對海洋生態的破壞程度也不同,其中,汞、鎘對海洋生態的破壞程度較大。重金屬物質對海洋生態的破壞程度用潛在生態危害系數來進行評價:
式中:Eir為金屬i的潛在生態危害系數;Tir為重金屬毒性響應系數;Cif為重金屬i的污染系數;Ci為重金屬i的實測濃度;Cin為重金屬i的評價參比值。
重金屬物質對海洋生態的綜合潛在生態危害系數ERI用下式計算:
二、調查結果與分析
2.1 近岸海域海水重金屬分布與評價
通過對近岸海域海水重金屬的濃度進行監測可知,近岸海域海水中的銅、鎘、鋅等重金屬的濃度總體較低,各個監測站點海水中的銅、鎘、鋅這三類重金屬的濃度均低于第一類海水水質標準。但是部分監測站點海水中的鉛、汞這兩類重金屬的含量高于第一類海水水質標準,應該得到足夠的關注。
如果近岸海域海水重金屬的綜合污染指數Si<1,污染效應為沒有影響;若 1<Si<2,污染效應為輕微影響;若 2<Si<3,污染效應為中等影響;若 3<Si<5,污染效應為較強影響;若Si>5,污染效應為嚴重影響。表 1 為近岸海域海水重金屬綜合污染指數統計結果。由表1 可知,各個監測站點的平均綜合污染指數Si在不同時期均小于 1,但部分監測站點的綜合污染指數 Si接近 1,應該引起重視。
2.2 表層沉積物重金屬分布與評價
如果近岸海域表層沉積物某一重金屬的單因子污染指數Pi≤1,則判定為沒有受到該重金屬物質的污染;若Pi>1,則判定為受到該重金屬物質的污染,且Pi值越大,污染越嚴重。表2為近岸海域表層沉積物重金屬單因子污染指數統計結果。由表2可知,近岸海域表層沉積物重金屬物質在不同時期的含量稍有波動,但基本維持不變,且均低于國家海洋沉積物評價標準。
若某一重金屬物質的潛在生態系數Eir<40,則該重金屬物質對海洋生態的影響程度為較低;若40<Eir<80,則該重金屬物質對海洋生態的影響程度為中等,若80<Eir<160,則該重金屬物質對海洋生態的影響程度為較重,若160<Eir<320,則該重金屬物質對海洋生態的影響程度為重,若Eir>320,則該重金屬物質對海洋生態的影響程度為嚴重,通過對不同重金屬物質的潛在生態危害系數進行計算可知,銅、鉛、鋅、鎘、汞、砷這六種重金屬物質的潛在生態系數均小于40,對海洋生態的影響程度為較輕。
若綜合潛在生態系數ERI<150,則總的潛在生態危險風險程度為低;若150<ERI<300,則總的潛在生態危險風險程度為中等;若300<ERI<600,則總的潛在生態危險風險程度為重;若ERI>600,則總的潛在生態危險風險程度為嚴重。通過計算可知,綜合潛在生態系數ERI均小于150,總的潛在生態危險風險程度為低。
三、結語
通過以上對近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染現狀的分析可知,監測海域的重金屬污染均低于國家相關標準。但是,對近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染的監測仍然應該得到充分的重視,為保護近岸海域生態環境充分的發揮自身重要的作用。(來源:河北省秦皇島生態環境監測中心)