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李洪涛1,刘 阳2,于国庆1,王春晓1
（1．国家海洋局文登海洋环境监测站,山东威海264400；2．中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266000）
摘 要：于2013年春季、夏季及秋季对威海南部近岸海域表层海水重金属进行调查,分析了重金属含量分布特征并利用重金属综合污染指数c woI)进行污染评价.采用多元线性回归方法分析了重金属含量与表层海水盐度、pH及化学需要量之间的相关性.结果表明,威海南部近岸海域表层海水水质良好,符合二类海水水质标准,受外源输入的影响较大；综合污染指数均远低于1,呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势；重金属元素含量与环境要素测值(pH、盐度及COD)之间相关性顺序为：As>,Hg>,Cu>,Cd>,Pb>,Zn.
关键词：威海南部近岸海域；表层海水；重金属；污染评价
作者简介：李洪涛(19 81-),男,工程师,山东文登人,主要从事海洋环境监测研究.E-mail:lht760@126．com
通讯作者：刘阳,男.实验师,主要从事海洋环境监测教学与研究工作.E-mainl:liuyang09@ouc．edu. cn
随着工农业的迅速发展,大量的外源污染物排人海洋,这些污染物中含有铜、铅、锌、汞、镉、铬等.这些重金属进入水体后不能被微生物降解,只能在水、底质和生物之间迁移转化,发生分散和富集作用.海水中的重金属,即使浓度很小,也可以在藻类和底泥中富集,通过食物链的传递,最终进入人体,危害人体健康.
威海南部近岸海域位于山东半岛南侧,分布有靖海湾、五垒岛湾、浪暖口、乳山口等海湾,并由青龙河、母猪河、昌阳河及乳山河人海.该海域是威海市的重要养殖基地,养殖活动频繁,同时人海河流大都流经市区或者城镇,承接市政污水和工业污水,因此该海域存在环境污染的风险,对该海域的重金属监测可以为养殖业的健康发展提供指导.
为了评价威海南部近岸海域海水重金属污染状况,于2013年春季、夏季及秋季3个季节对该海域进行水质调查,分析了表层海水重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)及汞(Hg)含量及分布特征,并进行了相关的污染评价分析.
1调查方法及数据处理
1.1样品采集及测定
调查于2013年5月中旬（春季航次）、8月中旬（夏季航次）及10月中旬（秋季航次）进行,设置站位如图1所示,共设置13个站位,采集表层海水.调查因子包括：铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、砷(As)及汞(Hg),并测定了调查站位的pH、盐度及化学需氧量(COD).样品的采集、存贮、运输、预处理及测定严格参照《海洋调查规范》及《海洋监测规范》的相关要求进行,其中Cu、Pb及Cd采用原子吸收分光光度计石墨炉法（北京普析通用TAS - 990）,Zn采用原子吸收分光光
2.2重金属平面分布特征
各重金属元素受调查海域本底、河流外源输入、大气沉降及悬浮物吸附等因素的综合影响.调查海域有青龙河、母猪河、昌阳河、乳山河及黄垒河等众多河流人海,这些河流大都流经市区或者城镇,承接市政污水和工业污水,导致了大量外源重金属的输入,因此大多重金属在河流人海口、海湾口或者近岸海域出现高值点.同时近年来大气污染愈加严重,导致大气沉降在表层海水重金属污染中起重要作用.此外表层海水重金属含量的高低还与其他化学因子密切相关,如悬浮物的吸附影响、温度盐度的影响、有机物的螫合作用、以及海洋生物的生长吸附等.因此,在进行重金属含量平面分布研究时需要综合考虑各种因素的影响.
2.2.1 Cu平面分布特征调查表明,春季航次Cu含量范围1.91—3.10 tig/dm3,平均值为2. 62yg/dm3；夏季航次含量范围为2. 05～3.25 tig]dm3,均值为2. 55 t)_g/dm3；秋季航次含量范围为1. 99～3. 90 yg/dm3,均值为2.66 yg/dm3.3个航次中Cu含量变化较小.略高于于国庆等( 2015)在乳山湾附近海域的调查结果（夏季2.48yg/dma,秋季2. 40 yg/dma）[11].平面分布图表明,3个季节中均呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势,特别是在海湾河口区域出现高值点(图2),说明表层海水中Cu含量受人类的影响较大,来源主要为河流的外源输入.
2.2.2 Pb平面分布特征春季航次Pb含量范围0. 27—0. 88 tig/dm3,平均值为0. 55 yg/dm3；夏季航次含量范围为0. 26～0.80 tLg/dm3,均值为0. 50 yg/dm3；秋季航次含量范围为0.19～0. 76 yg/dm3,均值为0. 48 yg/dm3.Pb含量低于于国庆等( 2015)在乳山湾附近海域的调查数据（夏季0. 66 yg/dm3,秋季0. 65 yg/dm3）.平面分布趋势表明,6号站位在秋季航次中明显升高,可能与秋季航次中该区域为养殖生物的收获期,渔船活动频繁相关.去除6号站位,3个航次分布规律基本一致,均呈现从海岸线向外海逐渐升高的趋势（图3）.高值点没有出现在近岸区域（乳山湾口除外）,可能与Pb含量受大气沉降的影响较大有关,因为离岸较远海区风力大,空气流动快,海水波动大,加快了大气气溶胶向海面的沉降,此现象与贺志鹏等( 2008)的调查一致.李月等( 2010)在山东半岛近海调查中也发现这种趋势.而乳山湾口出现高值点说明该海域的外源输入高于其他海域.
表层海水综合污染指数分析表明,3个航次的表层海水重金属综合污染指数woi均远低于l（表3）,海水污染程度均为“清洁”,3个航次均值比较：春季航次>,夏季航次>,秋季航次,差异性检验显示3个航次无明显差异.平面分布图显示,3个航次重金属综合污染指数均呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势（图8）,在靖海湾、五垒岛湾及乳山湾等湾口区域出现高值点,说明调查海域的重金属污染主要由外源输入引起的.
2.4表层海水重金属含量与其他海水化学要素之间的关系
海水中重金属元素的含量不仅受本底、河流输入及大气沉降的影响,还与海水中的环境要素具有极大的相关性.为了探讨环境因素对海水中重金属含量的影响程度,本研究还进行了多元线性分析,分别计算了重金属元素的含量与同一站位的表层海水盐度、pH及化学需要量之间的多元线性回归方程和复相关系数.
dm3.3个航次中只有秋季航次的13号站位Zn含量不符合一类海水水质标准,其他3个航次重金属含量均符合一类海水水质标准,单项污染指数分析表明,各重金属元素的单项污染指数均小于1,调查海域水质良好,符合二类海水水质标准,具备规定的功能需要.
各重金属元素平面分布分析表明,各重金属元素受调查海域本底、河流外源输入、大气沉降等因素的综合影响.Cu基本呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势,在湾口出现高值点,说明Cu受河流外源输入的影响较大；Pb基本呈现从海岸线向外海逐渐升高的趋势,可能与Pb含量受大气沉降的影响较大有关；Zn基本呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势,且乳山湾口的含量相对较高,受外源输入的影响较大；Cd呈现从海岸向外海逐渐升高的趋势,可能与Cd的含量受盐度的影响较大有关；As高值点出现在近岸河口区域,特别是靖海湾口及五垒岛湾口海域,基本呈现从近岸向外海逐渐降低的趋势,受外源输入的影响较大；Hg含量变化较小,高值点出现在湾口区域,受外源输入的影响较大.
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海水综合污染评价表,3个航次的表层海水重金属综合污染指数均远低于1,差异性检验显示3个航次无明显差异.平面分布图显示,3个航次重金属综合污染指数均呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势,在靖海湾、五垒岛湾及乳山湾等湾口区域出现高值点,说明调查海域的重金属污染主要由外源输入引起的.
重金属元素含量与pH、盐度及COD的相关性表明：pH对各重金属的影响较大,Cu、Pb、Hg还容易受COD的影响,Cd及As易受盐度的影响；复相关系数(R)按照从大到小的顺序为As>,Hg>,Cu>,Cd>,Pb>,Zn.
(收稿日期：2016-04-19；修回日期：2016-04-21)
总结：本文是一篇航次重金属论文范文，可作为选题参考。
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