天津近岸海水重金屬污染狀況及分布

1、天津近岸海水重金屬污染狀況及分布摘要:2011年對天津近岸海水重金屬Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg 及As含量進(jìn)行了調(diào)查，采用海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1(GB3097-1997)進(jìn)行 了超標(biāo)分析，利用單因子污染指數(shù)法對其污染程度進(jìn)行了評價,并采用 Kriging空間插值法對重金屬分布特征做了評價。結(jié)果表明:天津近岸 海水中重金屬總體處于較低水平,Pb、Zn及Hg超標(biāo)率分別為100%、 22.2%和22.2%,單因子指數(shù)法計算污染程度排序為 PbZnHg Cu CdAsCr;Cu、Pb、Zn、Hg、As 有著相似的空間分布，均為南北高中間低，各污染物最大值均出現(xiàn)在受 陸源排污影響的區(qū)域和圍填海海洋工程附

2、近。關(guān)鍵詞:天津近岸海域 重金屬 污染狀況 空間分布2006年以來，隨著國家重點發(fā)展天津濱海新區(qū)政策的實施,濱海新 區(qū)的發(fā)展日新月異,沿海化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)不斷增加，大量圍填海工程的建 設(shè)占用了大部分的自然岸線，改變了海岸的原有屬性，增加了天津近岸 海域的環(huán)境保護(hù)壓力。為調(diào)查天津近岸海域環(huán)境污染狀況,2011年8 月份對天津近岸海域海水中重金屬含量做了調(diào)查分析,采用單因子污 染指數(shù)法做了污染程度分析，采用kriging插值法分析重金屬空間分布 狀況，為了解該區(qū)海洋環(huán)境狀況、保護(hù)海洋環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1樣品米集2011年8月份,在天津近岸海域共設(shè)18個站位(圖1所示)，覆蓋了 大港至漢

3、沽近岸海域，其中3439號站位于大港近岸海域,4045號 站位于塘沽近岸海域,4651號站位于漢沽近岸海域，該區(qū)域水深范圍 在412m。調(diào)查時間為8月4日22日，利用有機玻璃采水器采集表 層海水樣品,試樣采集后,立即用0.45Mm醋酸纖維濾膜過濾并添加 1%HNO3固定，帶回國家海洋局天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站實驗室。所 有樣品采集、保存、制備、前處理和樣品測試等方法均參照海洋監(jiān) 測規(guī)范2(GB 17378.4-2007)的要求進(jìn)行。1.2測定項目與方法水質(zhì)重金屬前處理方法均按照海洋監(jiān)測規(guī)范(GB 17378.4-2007) 的要求進(jìn)行,Cu、Pb、Zn、Cd、Cr采用原子吸收分光光度計(島津 A

4、A-6800型)測定,Zn為火焰原子吸收分光光度法測定,Cu、Pb、Cd、 Cr為石墨爐原子吸收分光光度法測定。Hg、As采用原子熒光分析儀 (XGY-1011A型原子熒光光度計)測定。分析過程中所用玻璃容器均在1 ： 1硝酸中浸泡24h以上,分析所 用酸均為優(yōu)級純，水為高純水。實驗過程中每批樣品均做全程空白，并 同步分析了由國家海洋局第二海洋研究所生產(chǎn)的海水中微量元素 (GBW(E)080040)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別控制樣品分析的精密度和準(zhǔn)確度。重 金屬元素平行樣的相對誤差V 5%,標(biāo)準(zhǔn)物的回收率在90%110%之 間。1.3評價方法1.3.1超標(biāo)率統(tǒng)計和污染狀況分析利用國標(biāo)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB30

5、97-1997)第一類標(biāo)準(zhǔn)值，對監(jiān)測 海域海水中重金屬含量進(jìn)行超標(biāo)率統(tǒng)計，分析各種金屬指標(biāo)超標(biāo)狀 況。利用單因子污染指數(shù)法統(tǒng)計各指標(biāo)污染程度，并根據(jù)計算結(jié)果排 序,找出污染較重因子。1.3.2空間分布分析利用surfer10.0繪圖軟件對重金屬分布狀況進(jìn)行分析，插值方法采 用kriging空間插值法，分析各重金屬元素在天津近岸的分布狀況。2結(jié)果與討論2.1天津近岸海水中重金屬的含量及污染狀況18個采樣點水質(zhì)重金屬含量統(tǒng)計結(jié)果見(表2)。研究結(jié)果表明:天津近岸水質(zhì)重金屬含量總體水平較低。Pb的含 量范圍在(2.523.86)pg/L之間，平均值為3.13g/L，全部超過第一類海 水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);Zn

6、的含量范圍在(16.020.2)此/L之間,平均值為 18.8此/L,22.2%的站位超過第一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);Hg的含量范圍在 (0.01480.0708)pg/L之間，平均值為0.0373此/L,22.2%的站位超過第 一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);Cu的含量范圍在(2.284.07)此/L之間，平均值為3.36此/LCd 的含量范圍在（0.2350.465川g/L 之間，平均值為0.356此/LCr的含量范圍在（2.874.78）g/L之間，平均值為 3.9叩g/LAs的含量范圍在（0.276.08）pg/L之間，平均值為2.34pg/L。 除Pb、Zn、Hg有不同程度的超標(biāo)之外，其余監(jiān)測指標(biāo)均符合第

7、一類海 水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)單因子污染指數(shù)法對天津近岸海水重金屬進(jìn)行評級（表3）,Pb 的污染指數(shù)在2.523.86之間，全部處于“重污染”等級;Zn有22.2%的 站位污染程度為“輕污染”,77.8%的站位污染程度為“影響”,Hg有 22.2%的站位污染程度為“輕污染”,55.6%的站位污染程度為“影 響”,22.2%的站位污染程度為“允許”Cu有94.4%的站位污染程度為 “影響”,5.6%的站位污染程度為“允許”Cd、As、Cr在全部站位污染程 度均為“允許”。由此可以看出,Pb是天津近岸海域水體中主要污染因 子，各指標(biāo)污染程度排序 為 PbZnHgCuCdAsCr。2.2水質(zhì)重金屬分布狀況

8、分析對天津近岸海域水質(zhì)重金屬含量進(jìn)行克里格插值得到重金屬等 值線分布圖（圖2、圖3）。從圖中可以看出天津近岸海域水質(zhì)重金屬污染具有顯著特征:Cu、Pb、Zn和Hg最大值均出現(xiàn)了大港近岸海域，最小值均出現(xiàn)在 塘沽附近海域，分布趨勢為南北高、中間低,Cu、Pb、Zn最大值均出現(xiàn) 在37號站,Cu為4.07此/L,Pb為3.86此/L,Zn為20.2g/L,Hg最大值出 現(xiàn)在35號站，為0.0708此/LAs最大值出現(xiàn)在漢沽附近海域49號站, 為6.08此/L,最小值出現(xiàn)在塘沽附近海域45號站，為0.27此/L，分布趨勢 為南北高、中間低;Cr最大值和最小值均出現(xiàn)在漢沽附近海域,最大值 在51號站，

9、為4.78此/LCd最大值出現(xiàn)在塘沽近岸海域40號站，為 0.465此/L,最小值出現(xiàn)在漢沽附近海域，為0.235此/L。由以上分析可 知,Cu、Pb、Zn、Hg最大值均處于大港附近海域的南港工業(yè)區(qū)外圍,Cd 最大值處于塘沽附近海域大沽排污河口附近,Cr和As最大值分別處 于漢沽北疆電廠和中心漁港附近海域，各污染物極大值均出現(xiàn)在受陸 源排污影響的區(qū)域和圍填海海洋工程附近，說明陸源排污和人類開發(fā) 活動是造成海洋污染的主要原因。3結(jié)語(1)對天津近岸海域水質(zhì)重金屬含量的測定結(jié)果表明，各站點沉積 物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg及As的含量范圍分別為2.284.07、 2.523.86、16.020.2、0.2350.465、2.874.78、0.01480.0708、 0.276.08pg/L。Pb的超標(biāo)率為100%,Zn、Hg的超標(biāo)率均為22.2%, 其它元素未出現(xiàn)超標(biāo)。(2)單因子污染指數(shù)法評價結(jié)果為,Pb污染程度為“重污染”,Cu、Zn、Hg污染程度為“影響”,Cd、As、Cr污染程度為“允許”，各因子污染程度排序為 PbZnHgCuCdAsCr。(3)對各污染指標(biāo)的分布狀況分析可知,Cu、Pb、Zn、Hg、As有 著相似的空間分布,均為南北高中間低,Cr、Cd分布無明顯特征。各污 染物最大值均出現(xiàn)在受陸源排污影響的區(qū)域和圍填海海洋工程附近,