东营近岸海域重金属元素分布特征与环境质量评价

刘荣波; 刘龙龙; 冯京; 宋委; 吴振; 隋倩倩; 高军锋

doi:10.16028/j.1009-2722.2021.128

东营近岸海域重金属元素分布特征与环境质量评价

1.
山东省第四地质矿产勘查院，山东潍坊 261021

2.
山东省地矿局海岸带地质环境保护重点实验室，山东潍坊 261021

3.
中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，烟台 264000

4.
中国地质调查局青岛海洋地质研究所，青岛 266071

5.
青岛岩土基础工程公司，青岛 266033

基金项目: 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室开放基金（MGQNLM201801）；山东省地矿局海岸带地质环境保护重点实验室开放基金“东营市海洋地质调查”（东财建指[2014]134号）；山东省地矿局2019年科技创新项目“山东省海岸带重大地质环境问题研究”（KY201911）

详细信息

作者简介: 刘荣波（1986—），男，硕士，工程师，主要从事水工环地质调查方面的研究工作. E-mail：330725965@qq.com

通讯作者: 刘龙龙（1990—），男，硕士，工程师，主要从事基础地质调查方面的研究工作. E-mail：934596451@qq.com

中图分类号: P736.4

收稿日期: 2021-04-22

刊出日期: 2021-08-28

DISTRIBUTION PATTERN OF HEAVY METALS IN THE SEDIMENTS OFF DONGYING COAST AND ITS ENVIRONMENTAL SIGNIFICANCE

1.
No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Weifang 261021, Shandong，China

2.
Key Laboratory of Coastal Zone Geological Environment Protection, Shandong Geology and Mineral Exploration and Development Bureau, Weifang 261021, Shandong，China

3.
Yantai Coastal Zones Geological Survey, China Geological Survey, Yantai 264000, China

4.
Qingdao Institute of Marine Geology, China Geological Survey, Qingdao 266071, China

5.
Qingdao Geotechnical & Foundation Engineering Co., Qingdao 266033, China

More Information

Corresponding author: LIU Longlong, 934596451@qq.com

Received Date: 22 April 2021

Publish Date: 28 August 2021

摘要

摘要:
根据在东营近岸海域采集的表层沉积物测试结果，系统研究了该区沉积物类型和重金属元素分布特征，并对其环境质量进行了评价。结果表明：东营近岸海域沉积物类型主要有5种，以砂质粉砂和粉砂为主。表层沉积物中重金属Hg、Cd、Pb、Cu、Zn、Cr和As元素的平均含量分别为0.019、0.12、21.53、22.4、73.02、67.02和12.77 μg/g。沉积物底质环境综合污染指数为0.27～0.73，平均为0.43，表明东营近岸海域底质环境大部分为清洁和尚清洁状态。研究区内表层沉积物重金属元素生态危害程度较低，污染程度顺序为As>Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn。
- 东营近岸海域；表层沉积物 /
- 重金属；分布 /
- 环境质量评价
Abstract:
Surface sediment samples collected from the offshore area of Dongying city are studied in this paper for sedimentology and heavy metals, by which environmental quality is evaluated. It is revealed that the surface sediments in the study area mainly include sand, silty sand, sandy silt, silt and mud dominated by silty sand and sandy silt. The sediments are getting finer off the coast towards the sea. The average contents of heavy metals Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, Cr and As are 0.019, 0.12, 21.53, 22.4, 73.02, 67.02 and 12.77 μg/g respectively. The integrated pollution index of the study area ranges from 0.27 to 0.73, with an average of 0.43, all less than 1, indicating a rather clean environment. The ecological harm of heavy metal elements in surface sediments of the area is low, and the pollution degree is in an order of As>Hg>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn.
- Dongying offshore area; surface sediment /
- heavy metals; distribution /
- environment assessment

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图 1 东营近岸海域沉积取样站位

Figure 1.

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图 2 Folk沉积物三角分类图解

Figure 2.

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图 3 东营近岸海域表层沉积物类型

Figure 3.

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图 4 东营近岸海域表层沉积物中Hg元素含量分布

Figure 4.

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图 5 东营近岸海域表层沉积物中Cd元素含量分布

Figure 5.

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图 6 东营近岸海域表层沉积物中Pb元素含量分布

Figure 6.

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图 7 东营近岸海域表层沉积物中Cu元素含量分布

Figure 7.

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图 8 东营近岸海域表层沉积物中Zn元素含量分布

Figure 8.

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图 9 东营近岸海域表层沉积物中Cr元素含量分布

Figure 9.

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图 10 东营近岸海域表层沉积物中As元素含量分布

Figure 10.

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图 11 研究区底质环境综合污染评价空间分布特征

Figure 11.

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表 1 重金属的背景参考值和毒性系数

Table 1. Background values and toxicity factors of heavy metals

元素	Hg	Cd	As	Cu	Pb	Cr	Zn
	0.25	1	15	50	70	90	175
	40	30	10	5	5	2	1

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表 2 评价指标与污染程度和潜在生态危害程度的关系

Table 2. The relationship among evaluation index，pollution degree and potential ecological harm degree

	单因子污染物污染程度		总体污染程度		单因子污染物生态危害程度	RI	总的潜在生态风险程度
<1	低	<8	低	<40	低	<150	低
1～3	中等	8～16	中等	40～80	中	150～300	中等
3～6	重	16～32	重	80～160	较重	300～600	重
≥6	严重	≥32	严重	160～320	重	≥600	严重
				≥320	严重

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表 3 东营近岸海域表层沉积物中重金属元素含量

Table 3. The content of heavy metals of surface sediments in Dongying offshore area

元素	最小值/（ug/g）	最大值/（ug/g）	平均值/（ug/g）	标准偏差	变异系数/%
Cr	36.80	92.40	67.02	8.53	12.73
Cu	4.18	66.33	22.40	7.70	34.38
Zn	34.70	332.96	73.02	34.41	47.12
Cd	0.06	0.36	0.12	0.04	38.02
Pb	6.56	39.20	21.53	4.90	22.75
Hg	0.00	0.10	0.019	0.025	133.65
As	7.10	21.70	12.77	2.83	22.18

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表 4 东营近海海域表层沉积物环境质量指数评价

Table 4. Evaluation of environmental quality index of surface sediments in Dongying offshore area

评价因子	单因子污染指数							综合污染指数
评价因子	Cr	Cu	Zn	Cd	Pb	Hg	As	综合污染指数
最小值	0.12	0.12	0.12	0.11	0.00	0.00	0.01	0.27
最大值	1.16	1.90	2.22	0.72	0.65	1.25	1.09	0.73
平均值	0.84	0.64	0.49	0.23	0.36	0.18	0.64	0.43

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表 5 研究区各重金属单因子污染物污染程度与生态危害程度

Table 5. Single factor pollution degree and ecological harm degree heavy metal pollutants in the study area

重金属元素评价因子		Cr	Cu	Zn	Cd	Pb	Hg	As
	最小值	0.41	0.08	0.20	0.06	0.09	0.00	0.47
	最大值	1.03	1.33	1.90	0.36	0.56	1.00	1.45
	平均值	0.74	0.45	0.42	0.12	0.31	0.18	0.85
	最小值	0.82	0.42	0.20	1.80	0.47	0.00	7.10
	最大值	2.05	6.63	1.90	10.80	2.80	40.00	21.70
	平均值	1.49	2.24	0.42	3.48	1.54	6.65	12.77

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参考文献(25)

[1]	张思洋,于大涛,张戈. 锦州湾三河入海口重金属分布特征及污染评价[J]. 海洋地质前沿,2020,36(6):20-25.
[2]	周秀艳,李宇斌,王恩德,等. 辽东湾湿地重金属污染及潜在生态风险评价[J]. 环境科学与技术,2004,27(5):60-62. doi: 10.3969/j.issn.1003-6504.2004.05.025
[3]	张珂,王朝晖,冯杰,等. 胶州湾表层沉积物重金属分布特征及污染评价[J]. 分析测试学报,2011,30(12):1406-1411. doi: 10.3969/j.issn.1004-4957.2011.12.015
[4]	孟翊,刘苍字,程江. 长江口沉积物重金属元素地球化学特征及其底质环境评价[J]. 海洋地质与第四纪地质,2003,23(3):37-43.
[5]	蓝先洪,孟祥君,梅西,等. 辽东湾表层沉积物的重金属污染特征与质量评价[J]. 海洋学报,2018,40(6):60-73.
[6]	张亚南,贺青,陈金民,等. 珠江口及其邻近海域重金属的河口过程和沉积物污染风险评价[J]. 海洋学报,2013,35(2):178-186.
[7]	贾磊,刘文涛,唐得昊,等. 三亚湾及周边海域表层沉积物重金属分布特征及生态风险评价[J]. 海洋地质前沿,2020,36(12):24-33.
[8]	方明,吴友军,刘红,等. 长江口沉积物重金属的分布、来源及潜在生态风险评价[J]. 环境科学学报,2013,33(2):563-569.
[9]	张汉珍,隋海洋,曲玉环. 东营市近岸海域海洋环境状况分析[J]. 海洋开发与管理,2013,30(3):98-100. doi: 10.3969/j.issn.1005-9857.2013.03.021
[10]	刘淑民,姚庆祯,刘月良,等. 黄河口湿地表层沉积物中重金属的分布特征及其影响因素[J]. 中国环境科学,2012,32(9):1625-1631. doi: 10.3969/j.issn.1000-6923.2012.09.013
[11]	赵一阳, 鄢明才. 中国浅海沉积物地球化学[M]. 北京: 科学出版社, 1994: 1-203.
[12]	顾效源,孔祥淮,王伟,等. 山东丁字湾表层沉积物重金属分布及污染评价[J]. 海洋地质前沿,2019,35(3):13-21.
[13]	刘珊珊,张勇,毕世普,等. 青岛近海底质沉积物重金属元素分布特征及环境质量评价[J]. 海洋环境科学,2015,34(6):891-897.
[14]	吴景阳,李云飞. 渤海湾沉积物中若干重金属的环境地球化学—Ⅰ. 沉积物中重金属的分布模式及其背景值[J]. 海洋与湖沼,1985,16(2):92-101.
[15]	毛天宇,戴明新,彭士涛,等. 近10年渤海湾重金属(Cu,Zn,Pb,Cd,Hg)污染时空变化趋势分析[J]. 天津大学学报,2009,42(9):817-825.
[16]	王吴振,宋委. 东营近海海域地质环境质量评价[J]. 山东国土资源,2020,36(1):57-65.
[17]	殷效彩,杨永亮,余季金,等. 胶州湾表层沉积物重金属分布研究[J]. 青岛大学学报:自然科学版,2001,14(1):76-80.
[18]	王红晋,叶思源,杜远生,等. 胶州湾东部和青岛前海表层沉积物重金属分布特征及其对比研究[J]. 海洋湖沼通报,2007(4):80-86. doi: 10.3969/j.issn.1003-6482.2007.04.012
[19]	吴斌,宋金明,李学刚. 黄河口表层沉积物中重金属的环境地球化学特征[J]. 环境科学,2013,34(4):1324-1332.
[20]	郭军辉,殷月芬,陈发荣,等. 胶州湾表层沉积物重金属污染分布特征及其生态风险评价[J]. 环境污染与防治,2012,34(3):13-21. doi: 10.3969/j.issn.1001-3865.2012.03.004
[21]	于得芹,蒙永辉. 莱州湾南岸地区表层土壤盐分离子分异规律[J]. 海洋地质前沿,2020,36(8):29-35.
[22]	张经,刘敏光,陈长景,等. 渤海湾沉积物中若干重金属的存在形式[J]. 海洋学报,1987,9(4):520-524.
[23]	吴振,王松涛,印萍,等. 威海市近海海域表层沉积物环境质量评价[J]. 山东国土资源,2020, 36(3):42-49.
[24]	朱爱美,张辉,崔菁菁,等. 渤海沉积物重金属环境质量评价及其影响因素[J]. 海洋学报,2019,41(12):134-144. .
[25]	罗先香,张蕊,杨建强,等. 莱州湾表层沉积物重金属分布特征及污染评价[J]. 生态环境学报,2010,19(2):262-269. doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2010.02.002

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作者简介: 刘荣波（1986—），男，硕士，工程师，主要从事水工环地质调查方面的研究工作. E-mail：330725965@qq.com

通讯作者: 刘龙龙（1990—），男，硕士，工程师，主要从事基础地质调查方面的研究工作. E-mail：934596451@qq.com

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