近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染現(xiàn)狀

　　通過對(duì)近岸海域海水及表層沉積物重金屬污染的監(jiān)測，能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的主要污染物質(zhì)，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(yù)防提供重要的依據(jù)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　一、調(diào)查區(qū)域與方法

　　1.1 監(jiān)測站位和監(jiān)測時(shí)間

　　監(jiān)測站位與監(jiān)測時(shí)間的設(shè)置與監(jiān)測結(jié)果的合理性之間有著直接的關(guān)系。在監(jiān)測站點(diǎn)的選擇上，應(yīng)確保監(jiān)測站位能夠充分反映該范圍區(qū)域內(nèi)海水及重金屬污染的現(xiàn)狀，主要為近岸海域重要的海灣、河口、養(yǎng)殖區(qū)海域等重要區(qū)域，共設(shè)置46個(gè)監(jiān)測站位。由于海水及表層沉積物中重金屬濃度會(huì)隨海域的變化而變化，因此，分別在豐水期與枯水期兩個(gè)時(shí)間段對(duì)海水及表層沉積物中重金屬污染的狀況進(jìn)行檢測。

　　1.2 監(jiān)測項(xiàng)目和監(jiān)測方法

　　為確保海洋監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確與規(guī)范，國家相關(guān)部門制定了相關(guān)的《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378)，對(duì)海洋監(jiān)測樣品的采集、保存、分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，對(duì)海洋監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)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(jiān)測中，以《海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分：海水分析》(GB17378.4-2007)及《海洋監(jiān)測規(guī)范第5部分：沉積物分析》(GB17378.5-2007)為標(biāo)準(zhǔn)來開展，其中所監(jiān)測的項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)要求。

　　1.3 評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)采用綜合污染指數(shù)法，重金屬的綜合污染指數(shù)S_i為：

　　式中：P_i、C_i和C_i0分別為第i種重金屬的相對(duì)污染指數(shù)、實(shí)測數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，n為金屬i參與評(píng)價(jià)樣品的總數(shù)。

　　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(píng)價(jià)采用單因子污染法，單因子污染指數(shù)Pi為：

　　式中：C_i為某污染因子的實(shí)測濃度；C_i0為某污染因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

　　不同重金屬物質(zhì)的毒性也有所差異，對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度也不同，其中，汞、鎘對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度較大。重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的破壞程度用潛在生態(tài)危害系數(shù)來進(jìn)行評(píng)價(jià)：

　　式中：Eⁱ_r為金屬i的潛在生態(tài)危害系數(shù)；Tⁱ_r為重金屬毒性響應(yīng)系數(shù)；Cⁱ_f為重金屬i的污染系數(shù)；Cⁱ為重金屬i的實(shí)測濃度；Cⁱ_n為重金屬i的評(píng)價(jià)參比值。

　　重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的綜合潛在生態(tài)危害系數(shù)E_RI用下式計(jì)算：

　　二、調(diào)查結(jié)果與分析

　　2.1 近岸海域海水重金屬分布與評(píng)價(jià)

　　通過對(duì)近岸海域海水重金屬的濃度進(jìn)行監(jiān)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(gè)監(jiān)測站點(diǎn)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(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是部分監(jiān)測站點(diǎn)海水中的鉛、汞這兩類重金屬的含量高于第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該得到足夠的關(guān)注。

　　如果近岸海域海水重金屬的綜合污染指數(shù)S_i<1，污染效應(yīng)為沒有影響；若 1<S_i<2，污染效應(yīng)為輕微影響；若 2<S_i<3，污染效應(yīng)為中等影響；若 3<S_i<5，污染效應(yīng)為較強(qiáng)影響；若S_i>5，污染效應(yīng)為嚴(yán)重影響。表 1 為近岸海域海水重金屬綜合污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表1 可知，各個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)的平均綜合污染指數(shù)S_i在不同時(shí)期均小于 1，但部分監(jiān)測站點(diǎn)的綜合污染指數(shù) S_i接近 1，應(yīng)該引起重視。

　　2.2 表層沉積物重金屬分布與評(píng)價(jià)

　　如果近岸海域表層沉積物某一重金屬的單因子污染指數(shù)P_i≤1，則判定為沒有受到該重金屬物質(zhì)的污染;若P_i>1，則判定為受到該重金屬物質(zhì)的污染，且Pi值越大，污染越嚴(yán)重。表2為近岸海域表層沉積物重金屬單因子污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表2可知，近岸海域表層沉積物重金屬物質(zhì)在不同時(shí)期的含量稍有波動(dòng)，但基本維持不變，且均低于國家海洋沉積物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

　　若某一重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)系數(shù)Eⁱ_r<40，則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較低；若40<Eⁱ_r<80，則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為中等，若80<Eⁱ_r<160，則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較重，若160<Eⁱ_r<320，則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為重，若Eⁱ_r>320，則該重金屬物質(zhì)對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為嚴(yán)重，通過對(duì)不同重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)危害系數(shù)進(jìn)行計(jì)算可知，銅、鉛、鋅、鎘、汞、砷這六種重金屬物質(zhì)的潛在生態(tài)系數(shù)均小于40，對(duì)海洋生態(tài)的影響程度為較輕。

　　若綜合潛在生態(tài)系數(shù)E_RI<150，則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為低；若150<E_RI<300，則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為中等；若300<E_RI<600，則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為重；若E_RI>600，則總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為嚴(yán)重。通過計(jì)算可知，綜合潛在生態(tài)系數(shù)E_RI均小于150，總的潛在生態(tài)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度為低。

　　三、結(jié)語

　　通過以上對(duì)近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染現(xiàn)狀的分析可知，監(jiān)測海域的重金屬污染均低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是，對(duì)近岸海域海水以及表層沉積物重金屬污染的監(jiān)測仍然應(yīng)該得到充分的重視，為保護(hù)近岸海域生態(tài)環(huán)境充分的發(fā)揮自身重要的作用。(來源：河北省秦皇島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)