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南海所基于岩芯沉积柱揭示人类活动对大亚湾重金属的影响研究取得新进展

撰写时间:2022-10-31 [来源: ]

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1 大亚湾岩芯沉积柱重金属含量及其比率垂直分布

近日,中国水产科学研究院南海水产研究所“南海渔业生态环境监测与评价”院级创新团队联合河海大学、日本Yamagata University等高校的科研人员,基于大亚湾大鹏澳海域采集的岩芯沉积柱,在揭示70多年来人类活动对大亚湾重金属的影响研究方面取得新进展。相关研究成果以“Anthropogenic impacts on the temporal variation of heavy metals in Daya Bay (South China)”为题发表在Marine Pollution Bulletin期刊上。博士研究生满向甜为第一作者,黄洪辉研究员、陈芳研究员为共同通讯作者。

工业革命以来,人类活动对海洋环境的影响日益增强,其中海洋重金属污染问题备受关注。该研究通过地球化学与环境科学交叉结合,对大亚湾柱状岩芯沉积物进行了详细分析研究,揭示了70多年来该海域沉积物中重金属富集变化规律,划分并确定了三个不同阶段重金属的主要来源和输入途径,评估了重金属的潜在污染和生态风险水平,探讨了海湾沉积环境重金属污染与多重人类活动的长期响应关系。

研究发现,20世纪80年代以前,大亚湾沿海地区以农业发展为主,这一阶段的沉积物重金属含量长期缓慢增长,主要与香港地区的工业大发展有关。自20世纪80年代到2000年,中国开启了全面改革开放政策,大亚湾西岸的深圳市经历了从一个小渔村到国际大都市的飞跃式发展,沉积物中各类重金属含量在这一阶段急剧增加,富集因子也相应增强;经溯源分析,Hg、Ni、Pb和Zn等重金属元素的变化受到石油、石化工业与燃料燃烧等人类活动的直接影响,而大气沉降和海水养殖则与Cr、Cu、Pb、Zn和Ni等元素增加有关,Fe和Mn元素的迁移受到风化过程和土地利用类型变化的影响。2000年以来,随着污染减排等环境保护措施的严格执行,海洋环境有了较大改善,这一阶段沉积物中大多数重金属的含量有所下降并趋于稳定。

目前,除Cu符合我国第二类海洋沉积物质量标准外,沉积物中的其他重金属含量均达到我国第一类海洋沉积物质量标准。地累积指数的结果表明,应更多关注大亚湾Cu、Pb、Zn和Ni等重金属。值得注意的是,其中Cu和Pb的人为输入仍在持续增加,这可能导致中度污染风险。修正污染指数(MPI)和修正生态风险系数(MRI)评价结果表明,大亚湾沉积物重金属的生态风险在过去70年来处于“低-中等”水平。

该研究获得了南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0402 和 GML2019ZD0209)和中国水产科学研究院基本科研业务费创新团队专项(2020TD15)的联合资助。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X22008918

2 岩芯沉积柱NMDS分析与采样海域周边土地和海域开发历史

3 岩芯沉积柱重金属生态风险评价

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