（环境工程专业论文）厦门西海域表层沉积物重金属地球化学特征研究.pdf

摘要 河口和海湾因其优越的自然条件和丰富的物产，自古以来就是人类的主要聚 住区之一。随着全球人口与经济的快速增长和发展，环境日益恶化。河口、海湾 沉积物中的重金属通过外源输入，对整个近岸海域生态系统带来威胁。 本论文在系统总结国内外河口、海湾沉积物重金属污染研究的基础上，以厦 门西部海域为研究对象，对沉积物进行粒径分级，研究其重金属总量并对其进行 污染评价；探讨不同粒径级厦门西海域表层沉积物中重金属的赋存形态，并对其 进行潜在迁移风险评价；对悬浮颗粒物进行矿物组成分析及颗粒物分析。对不同 粒径级厦门西海域表层沉积物中稀土元素进行分析，探讨不同粒级沉积物中稀土 元素的组成，阐述厦门西海域沉积物稀土元素地球化学性质，探讨沉积物的物质 来源。对厦门西部海域表层沉积物和海水悬浮物中的铅元素进行同位素分析，阐 明厦门湾海域p b 污染的可能主要来源。本研究对于了解该地区沉积物中重金属的 迁移规律及其对水体环境质量的潜在影响、揭示沉积物来源等具有重要意义。主 要研究结果如下： ( 1 ) 对厦门西海域沉积物重金属z n 、c r 、c u 、c d 与p b 总量、形态总量及污 染评价进行研究及悬浮颗粒物组成分析。结果发现沉积物中z n 含量最高，c d 含 量最低，不同粒径级中重金属含量不同，随粒径级的变小，金属含量增加。对厦 门西海域沉积物重金属污染进行评价：沉积物环境质量评价沉积物单项污染指 数，参照第一类指标，五种金属除c d 夕 、，其它金属指数都大于l ；沉积物e f 富集 因子评价中，两年沉积物5 种元素富集程度基本上一致，且富集程度高的地理位 置也一致；i g e o 地球累积指数评价中，随着粒径级的变小，沉积物中的重金属污 染程度变高，尤以z n 、c r 与p b 最为明显，两年污染较为严重的采样点地理位置 大体一致。水体悬浮颗粒物主要为粘土矿物，悬浮颗粒物的矿物组成与表层沉积 物是相似的。沉积物中重金属z n 、c r 与c u 主要以残渣态存在，c d 主要以酸溶态 为主，p b 以可还原态为主要存在形态，沉积物中重金属潜在迁移性顺序为 c d z n c u p b c r 。用多因素因子分析对厦门西海域沉积物重金属污染源进行分 析，可以提取4 个主成分，沉积物中c r 、c d 与p b 属于人为来源，其它元素属于自 然来源。 ( 2 ) 厦门西海域沉积物中稀土元素含量随着沉积物粒级呈有规律的变化， 粒径越小含量越高，九龙江口采样点和西部港湾采样点的稀土元素含量变化也是 此规律，且九龙江口的含量要高于西部港湾的含量。厦门西海域沉积物两年不同 粒级组分中r e e 球粒陨石标准化曲线显示，各粒级沉积物分布模式一致，表现明 显的负斜率分布，均呈轻稀土( l r e e ) 相对重稀土( h r e e ) 富集。沉积物轻重 稀土分馏程度随粒径由粗到细逐渐减小，最小粒径级的分馏程度最高。沉积物的 物质来源主要是厦门西海域本地的土壤。 ( 3 ) 沉积物、悬浮颗粒物中铅同位素比值表明两年采样的沉积物中铅同位 素比值没有显著区别，污染源一致；燃煤排放为厦门西海域沉积物中铅污染的主 要来源。 关键词：厦门沉积物重金属评价稀土铅同位素 n a b s t r a c t t h ee n v i r o n m e n t a l q u a l i t y r u n sd o w nw i t ht h ei n d u s t r i a l a n de c o n o m i c d e v e l o p m e n ti nr e c e n t l yy e a r s l a r g en u m b e ro fh e a v ym e t a l sw a sd i s c h a r g e di n t o e n v i r o n m e n td u et ot h ea n t h r o p o g e n i ca a i v i t i e s h e a v ym e t a l si ns u r f a c es e d i m e n t si n e s t u a r i e sa n db a y sh a v er e c e i v e dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n t h er e - s u s p e n s i o no f s u r f a c es e d i m e n t sd u et oe n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n ss u c h 鹤w a v ea c t i o nw i l lr e s u l ti n c h a n g e si nt h eh e a v ym e t a lc o n t e n to fw a t e r , w h i c hm a yt h r e a t e nt h ee c o l o g yo ft h e a q u a t i cs y s t e m ，a n dp o s eh e a l t hr i s k st oh u m a n s i nt h ep r e s e n ts t u d y , s u r f a c e s e d i m e n t sw e r ec o l l e c t e df r o mw e s t e r nx i a m e n b a y , m e t a l s ( z n ，c r , c u ，c da n dp b ) ， t h er a r ee a r t he l e m e n t s ( r e e ) a n dt h ep bi s o t o p i cr a t i o si ns e d i m e n t sw e r ea n a l y z e d t h ep u r p o s eo ft h i ss t u d yi st oi n v e s t i g a t et h et o t a lc o n t e n ta n dt h em i g r a t i o no ft h e h e a v ym e t a l s ，a n dt oi d e n t i f yt h e i rs o u r c e s t h em a i nr e s u l t sw e r e 嬲f o l i o w s ： ( 1 ) z nc o n c e n t r a t i o n sw e r eh i g h e l t h a no t h e r s ，a n dc dw a st h el o w e s ti nt 1 1 e s t u d i e ds a m p l e s t h ec o n t e n t so fm e t a l so nd i f f e r e n tg r a i ns i z e s a m p l e ss h o wt h a t m e t a l st e n d e dt ot h es m a l l e rg r a i n - s i z ef r a c t i o n t h es i n g l ei n d i c e so f t h es e d i m t sq u a l i 田 a s s e s 锄e n ts h o wt h a tt h ei n d i c e so fm e t a l sw e r ea b o v e1 e x c e p tf o rc da c c o r d i n gt ot h ef i r s t l e v e li nt h es e d i m e n t sq u a l i t y e n r i c h m e n tf a c t o r ( e f ) o fh e a v ym e t a l si nt h es e d i m e n t si n t h ep r e s e n ts t u d y s h o w st h a tt h ee n r i c h m e n ti ns e d i m e n t sw a s s i m i l a r , a n dt l l el o c a t i o nw a sa l s o c o n s i s t e n t t h er e s u l t sf r o mg e o a c c u m u l a t i o ni n d e x ( i g e o ) s h o wt h a tw i t ht h es m a i l e r t h eg r a i ns i z eo fs e d i m e n t sw a s ，t h ep o l l u t i o nb e c a m e h e a v i e r , s u g g e s t i n gt h a tt h ef i n e g r o a n 。s i z ef r a c t i o nw a sm o r eh e a v i l yp o l l u t e dw i t hh e a v ym e t a l st h a nt h ec o a r s e r g r a i n - s i z ef r a c t i o n s t h ep o l l u t i o nl o c a t i o nw a sa l s oc o n s i s t e n ti nt w oy e a r s t h e r e s u l t so fs c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p ee n e r g ys p e c t r u m ( s e m e d s ) s l l o wm a t c l a v m i n e r a l sa r et h em a i ns u b s t a n c e so fw a t e rs u s p e n d e d p a r t i c u l a t e m i n e r a lc o m p o s i t i o n o fs u s p e n d e d p a r t i c u l a t ea n dt h es u r f a c es e d i m e n t sa r es i m i l a r m o d i f i e db c re x t r a c t i o np r o g r a m m e ra n a l y s i ss h o w st h a tz n ，c ra n dc uw e r e a s s o c i a t e dw i t ht h er e s i d u a l f r a c t i o n s ；c dh a dt h eh i g h e s tc o n t e n ti nt h ea c i d e x t r a c t a b l ef r a c t i o n s ；p bp r e v a i l e di nt h er e d u c i b l ef r a c t i o n s t h ep o t e n t i a lm o b i l e r i s k i ns e d i m e n t so fx i a m e nb a yw a s ：c d z n c u p b c r i n o r d e rt ob 甜e ru n d e r s t a i l d t h ei n f o r m a t i o nc o n c e r n i n gt h ep o l l u t i o ns o u r c e si nw e s t e r nx i a m e nb a y ，f a c t o r a n a l y s i sw a sc a r r i e do u to nm e t a l si nt h ef i n e g r a i n e df r a c t i o n f o u r p r i n c i p a l c o m p o n e n t sw e r ei d e n t i f i e d ；c r , c da n dp bw e r ef r o mt h e a n t h r o p o g e r f i cf a c t o r ， ( 2 ) t h er e ed i s t r i b u t i o n so nd i f f e r e n tg r a i n s i z ef r a c t i o n ss h o w st h a tt h e m a x i m u mc x m t e n to fr e ew a si nt h ef i n ef r a c t i o n s c o m p a r i s i o no fr e ec o n t e n t si n t h ew e s t e r nh a r b o ra n dj i u l o n gr i v e ri n d i c a t e dt h a tr e ei nt h ej i u l o n gr i v e rw e r e h i g h e rt h a nt h ef o r m e r c h o n d r i t e - n o r m a l i z e dp a t t e r n so f r e es h o wt h a tt h ed i f f e r e n t s e d i m e n tf r a c t i o n sh a dt h es i m i l a rd i s t r i b u t i o np a t t e r ni nt w oy e a r so ft h ew e s t e r n x i a m e nb a y t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h ec o n t e n t so fl r e ew e r eh i 曲e rt h a nt h e h r e e 1 j i - if r a c t i o n a t i o ns h o w st h a t t h e i rf r a c t i o n a t i o ni nt h ef i n e - g r a i n e ds i z e f r a c t i o n sw a ss i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h ec o a r s e - g r a i n e ds i z e t h es e d i m e n t si nt h e s t u d ya r e aw e r em o s t l yd e r i v e df r o mt h es o i lo f x i a m e nb a y ( 3 ) p bi s o t o p ea n a l y s i ss h o w st h a tt h el e a di s o t o p er a t i o si ns e d i m e n t so f 0 8a n d 0 9w e r cs i m i l a r , s u g g e s t t i n gt h a tt h e yw e r ef r o mt h es a m es o u r c e i tc a n b es p e c u l a t e d t h a tt h ec o n s u m p t i o no fc o a lm i g h tp h ya ni m p o r t a n tr o l ei np ba c c u m u l a t i o ni nt h e s t u d i e ds e d i m e n t s k e y w o r d s ：s e d i m e n t ：h e a v y m e t a l s ；a s s e s m e n t ；r r a r ee a r t he l e m e n t ( r e e ) ； p bi s o t o p e i i 目录 摘要i a b s t r a c t i 第一章绪论1 1 1 河口与海湾沉积物重金属污染现状及来源1 1 2 海湾沉积物重金属的研究进展2 1 2 1 海湾沉积物重金属含量2 1 2 2 海湾沉积物粒径分布3 1 2 3 海湾沉积物重金属形态4 1 2 4 沉积物重金属形态提取方法4 1 2 5 b c r 法提取重金属研究进展6 1 3 海湾沉积物稀土元素地球化学示踪研究进展6 1 4 海洋沉积物源分析铅同位素示踪研究8 1 4 1 铅同位素溯源理论依据8 1 4 2 铅同位素示踪污染源国内外研究现状9 1 5 厦门西海域自然地理状况1 l 1 5 1 厦门西海域污染状况1 1 1 5 2 厦门西海域污染研究进展1 2 1 6 本论文选题背景及研究内容13 1 6 1 选题背景l3 1 6 2 研究内容1 4 第二章样品的采集及分析方法15 2 1 样品采集1 5 2 1 1 沉积物采集15 2 。1 2 厦门西海域海水悬浮颗粒物采集1 6 2 2 实验药品及仪器1 6 2 2 1 实验药品1 6 2 2 2 实验仪器16 1 2 3 样品处理与分析17 2 3 1 沉积物粒级分级1 7 2 3 2 重金属总量分析17 2 3 3 沉积物重金属形态提取方法1 7 第三章厦门西部海域沉积物中重金属总量与形态分布研究1 9 3 1厦门西海域沉积物重金属含量及评价1 9 3 1 1 厦门西海域沉积物重金属含量1 9 3 1 2 厦门西海域沉积物重金属评价2 0 3 2 厦门西海域悬浮颗粒物组成分析3 0 3 2 1 悬浮颗粒物矿物组成3 1 3 2 2 颗粒物分析3 2 3 3 厦门西海域沉积物重金属形态分布及其潜在迁移性研究3 2 3 3 1厦门西海域沉积物重金属形态研究3 2 3 3 2 厦门西海域沉积物重金属潜在迁移风险评价3 6 3 4 统计学分析厦门西海域沉积物重金属污染源3 9 3 4 12 0 0 8 年沉积物因子分析3 9 3 4 22 0 0 9 年沉积物因子分析4 0 3 5 小结4 1 第四章厦门西部海域沉积物稀土元素地球化学4 3 4 1 2 0 0 8 年厦门西海域沉积物稀土元素地球化学4 3 4 1 1 沉积物不同粒径组分稀土元素含量4 3 4 1 2 沉积物不同粒级组分中r e e 配分模式4 7 4 1 3 沉积物不同粒径沉积物的分馏特征4 9 4 22 0 0 9 年厦门西海域沉积物稀土元素地球化学4 9 4 2 1 沉积物不同粒径组分稀土元素含量4 9 4 2 2 沉积物不同粒级组分中r e e 配分模式5 0 4 2 3 沉积物不同粒径沉积物的分馏特征5 1 4 32 0 0 8 年与2 0 0 9 年沉积物稀土元素地球化学对比5 2 4 3 1 沉积物稀土元素含量对比5 2 4 3 2 沉积物不同粒级组分中r e e 配分模式5 2 4 3 3 沉积物不同粒径沉积物的分馏特征5 3 4 4 小结5 4 第五章厦门西海域沉积物中铅同位素特征研究5 5 5 1厦门西海域铅同位素特征值5 6 5 2小结5 9 第六章结论与展望6 l 6 1 主要结论6 l 6 2 主要创新点6 2 6 3 展望6 2 参考文献6 5 攻读硕士学位期间主要成果简介71 致谢7 3 第一章绪论 第一章绪论 1 1 河口与海湾沉积物重金属污染现状及来源 近海海域，特别是河口和海湾，因其优越的自然条件和丰富的物产，自古以 来就是人类的主要聚住区之一。世界约有2 1 3 的人口和地区分区在沿海区域。像 我国东部沿海地区占国土面积1 4 却容纳了我国4 0 多的人口【l 】。随着全球人口 与经济的快速增长和发展，自然资源日益匾乏，环境日益恶化。 河口和海湾地区海陆相作用最活跃区域，对自然变化和人类活动响应最敏 感，在这些海域的沉积物中，重金属的含量通常高于上覆水中3 - - 5 个数量级【2 1 ， 而且沉积物中的重金属通过再悬浮、氧化还原反应、有机质的降解等过程可重新 进入上覆水，使上覆水中溶解态重金属的浓度大大提高，对整个近岸海域生态系 统带来威胁。因此，研究沉积物中重金属的形态分布对于了解重金属的迁移规律 和对水体环境质量的潜在影响等十分必要。 各国研究者对河流及近海沉积物中重金属的分布、变化做了大量的调查研 究。如r o z a n 等【3 】研究发现输入河1 2 1 的重金属分别有2 1 的a g ，6 的c d ，1 4 的 c u 和1 7 的p b 被滞留于潮滩环境中。我国众多学者对近海河口和海湾沉积物重金 属污染状况进行了研究。研究主要集中在长江、黄河、珠江等河流和受人为污染 较严重的海湾、沿海倾废区及河口附近海域。研究情况如表1 - 1 所示。 表卜l 我国部分海湾重金属的污染状况 t a b 1 一lh e a v ym e t a lp o l l u t i o ni ns o m ea r e ai no u rc o u n t r y 海区主要污染元素及污染状况 锦州湾【4 jc d 、c u 、p b 、z n 明显高于该海区平均背景值 厦门西海域1 5 j p b 、z n 、c o 含量较高，而c u 、n i 低于福建沿海的平均值 件汀几【6 】 富集程度依次为h g p b c u c r z n a s c d ，除h g 在个别站位 堋、“ 属于强生态危害，珠江1 2 1 沉积物中的重金属的潜在危害轻微 吣渣【7 】 c d 、c r 、n i 有较重污染，c u 未见污染迹象，n i 在表层沉积物中 肚川 浓度明显降低 南海东部红海湾瞒j p b 、z n 有轻微人为污染迹象 河口和海湾地区沉积物重金属污染有许多不同的来源，包括大气沉降、城市 生活污水、地表径流等【9 1 。在受纳的水体中，重金属污染物不易降解，能迅速由 水相转入固相( 即悬浮物和沉积物) ，最终进入沉积物中。因此，在受金属污染 的水体中，水相中的重金属含量甚微，而且随机性大，因排放状况与水力条件的 硕士学位论文 不同，其含量分布也不同，但沉积物中的重金属含量由于积累作用往往比相应水 相中的含量要高，而且表现出较强分布规律f 1 1 】。 以各种不同途径进入河口和海湾地区的重金属，有的通过物理化学过程以颗 粒物质的形式下沉至沉积物，有的被生物吸收，生物死亡后，重金属随其残骸沉到 海底。沉积物各地球化学相中的金属元素经生物矿化、早期成岩等过程，在一定 条件下可重新释放进入上覆水，对海洋环境造成二次污染。沉积物也是水生生物 尤其是底栖动物重金属摄入的重要来源f 1 2 】。水体、沉积物与生物体中重金属相互 影响、相互转化。 1 2 海湾沉积物重金属的研究进展 沉积物既是水体重金属的“汇又是“源”，经过长时间累积的重金属会因 沉积环境的改变，从沉积物中排放出来，造成水体重金属污染，导致水体生态环 境恶化【1 3 】。其中不同赋存形态的重金属有不同的物理化学行为，其释放潜力不同， 因而对水体生态环境产生不同程度的危害【1 4 】。相对于水相来说，沉积物具有更大 的相对稳定性，可以用作水环境受重金属污染的指示剂，利用分析沉积物样品中 重金属浓度的方法来评价重金属污染程度及其生态危害有更大的准确性和可靠 性，因此沉积物中重金属的生态危害成为了当前的热门研究【1 5 , 1 6 。 1 2 1 海湾沉积物重金属含量 沉积物的研究从2 0 世纪4 0 5 0 年代就开始了。最初，沉积物的研究是勘查 地球化学研究的主要内容之一，为地质找矿、资源勘查服务，目的是获取地质地 球化学信息，为矿产预测和普查提供依据【1 7 】。到2 0 世纪8 0 年代以后，地球化学 工作者和环境保护工作者开始利用沉积物来研究环境问题。 2 0 世纪9 0 年以来，国内外科学家十分重视沉积物中重金属的研究，他们对 沿河流域、湖泊流域以及海岸地带的沉积物中重金属的分布及污染评价做了大量 的工作，如g r u i z 等人【1 8 】的研究表明多瑙河匈牙利境内沉积物中a s 、z n 、h g 、 c d 和c r 等重金属污染严重，靠近城市、工业区和主要支流的区域是重金属含量 的高值区。m u d r o c h 等人【1 9 】研究结果显示北美伊利湖和安大略湖的大面积区域湖 泊沉积物p b 的含量高达10 0 15 0 m g k g 。 我国一些学者研究了国内部分河流的沉积物中重金属的地球化学特征，并对 2 第一章绪论 环境影响进行了评价。具有代表性的成果有：张晓军等【2 0 】研究了大冶铁山地区河 流水体及沉积物中重金属元素分布特征，结果显示矿山开采和冶炼活动形成的重 金属污染元素主要为c d 、a s 、h g 、z n ：重金属元素在河水与沉积物中的分布相 比，两者具有较相似的空间分布特征，但在沉积物中重金属元素质量分数增大， 元素的变化程度加剧。王连生等f 2 l 】对淮河沉积物中重金属进行了测定和污染评 价，结果表明淮河沉积物中有一定的重金属污染，其中c u 、p b 、c r 、n i 污染水 平较高，同时还指出工矿、化工企业附近重金属含量明显高于农业示范区。何江 等人【捌对黄河包头段、清水河段水体及水系沉积物中重金属存在形式、污染特征 及重金属释放做了大量的研究，得出了黄河沉积物中存在p b 、c d 、c u 、z n 等重 金属污染，同时具有较大的潜在生态危害性和风险性。 1 2 2 海湾沉积物粒径分布 沉积物粒度是描述沉积环境的重要参数之一，特定的沉积环境必具有特定的 沉积物粒度参数特征及其组合。长期以来，沉积学家利用沉积物的粒度特征( 包 括平均粒径、标准偏差、偏态和峰态等) 提取沉积环境的有关信息，进行沉积环 境的辨识，取得了丰富成果【2 3 】。冯素萍等【2 4 】对东平湖不同粒径底泥沉积物中汞 的形态分布进行研究，结果表明：东平湖底泥沉积物的主要粒径 6 3 1 a m ，且沉积 物颗粒粒径越小，其表面的吸附物越多。王圣瑞等【2 5 】对五里湖与贡湖不同粒径沉 积物中有机质及总氮形态分布进行了研究，结果显示：沉积物总氮和总磷、有机 质以及各形态磷的8 5 以上分布在细颗粒中，贡湖沉积物仅有5 0 - 6 0 左右分 布在细颗粒中，而分布在粗砂粒中的比例均最低。 现在对沉积物进行粒径分离使用较多的方法有s p l i t t 法、沉降法( 又称移 液管法) 和湿筛法。s p l i t t 法和沉降法的原理是一样的，即不同粒径密度的颗 粒物在水中的沉降速度满足s t o k e s 方程，不同的是沉降法是在特定的时间在特定 的深度用移液管移取一定粒级的颗粒物悬浮液，然后过滤或离心即可得到一定粒 级的颗粒物。湿筛法是比较传统的分选方法，是利用水流挟带样品通过筛子，利 用筛子的孔径分选样品。表1 2 为三种方法优缺点的对比。 硕士学位论文 沉降法 s p l n t 技术可靠 冀譬花莩翥专萋枭裂翕了 处理量大，污染小，可以分离 出很小粒级的颗粒物 设备昂贵，样品损失较大 ( z n p b ， 元素c r ，c d 和h g 在研究海域内没有富集现象。厦门西港沉积物组成变化较大， 沉积环境变化明显，重金属含量的垂向变化特征与当时的水动力、沉积环境变化 紧密相关。研究表明，沉积物来源越稳定，沉积物粒径越小，分选性越好，则沉 积物中重金属含量越高。 第一章绪论 胡忠等f 5 7 】则研究了厦门西海域综合整治后表层沉积物的污染状况。对2 0 0 2 年综合整治后厦门西海域重金属含量及异养细菌、粪大肠肝菌等的分布特点进行 了研究。结果表明，各站位沉积物中的c u 、z n 离子含量都超标。员当湖排污口附 近的污染最为严重，粪大肠杆菌、弧菌、多环芳烃降解菌和油脂降解菌数都为最 高值。 1 6 本论文选题背景及研究内容 1 6 1 选题背景 鉴于重金属元素在环境介质中难降解、毒性强、具有积累效应等特征，并能 通过食物链传递对动物和人类健康构成严重威胁。因而重金属元素在环境中的迁 移转化及其污染评价一直是广泛关注环境研究热点问题之一。近年来随着环保意 识的不断增强，我国近海海洋污染研究受到重视，河口海湾是水陆交汇之地，水 体环境质量对人为影响非常敏感，是陆源污染影响近海环境的中转站。河口海湾 污染研究不仅可以掌握陆源污染输入负荷，还能有效地预测近海环境污染趋势， 因而河口海湾污染研究可以有效地提升环境管理决策的科学性和准确性。 厦门西部海湾与九龙江e 1 相连，不仅接纳厦门市污水( 城市生活污水、工业 污水等) 、降水等淋溶固体废弃物、海域附近水产品养殖、大气沉降等携带的污 染物，而且九龙江水可能带来上游城乡工农业生产的污染物。厦门西部海湾与九 龙江重金属元素污染研究已经有文献报道，但国内在河口海湾污染物来源识别及 其生物有效性研究方面尚待进步开展。虽然同位素示踪技术在海洋水体运动、海 洋颗粒物循环与输出、海洋沉积动力学等方面的有广泛的应用【5 8 1 ，但稳定同位素 示踪技术应用于河口海湾污染物来源识别及其生物有效性研究在国内尚未开展。 随着河口海湾环境污染防治与生态评价研究的深入，同位素示踪技术将会成为研 究确定污染源重要手段。 通过本课题研究，可以评价厦门湾重金属的污染特征、初步了解重金属的生 物有效性，阐明厦门湾重金属污染的可能来源，从而明确优先治理方向，理论上 也有助于揭示厦门海湾水体元素生物地球化学循环途径。 硕士学位论文 1 6 2 研究内容 采集厦门西部海湾沉积物、海水样品，对沉积物进行粒径分级，研究其重金 属总量并对其进行污染评价。探讨不同粒径级厦门西海域表层沉积物中重金属的 赋存形态，并通过潜在迁移指数( p m i ) 探讨沉积物中重金属的潜在迁移风险，为 厦门西海域重金属污染评价提供基础数据。 对不同粒径级厦门西海域表层沉积物中稀土元素进行分析，探讨不同粒级沉 积物中稀土元素的组成，对其分布及其主要参数进行了初步研究，阐述厦门西海 域沉积物稀土元素地球化学性质，为探讨沉积物的物质来源、形成环境以及沉积 物的参考提供信息。对厦门西部海域表层沉积物和海水悬浮物中的铅元素进行同 位素分析，阐明厦门湾海域p b 污染的可能主要来源。 1 4 第二章样品的采集及分析方法 2 1 样品采集 第二章样品的采集及分析方法 2 0 0 8 年与2 0 0 9 年在厦门西部海域采集样品、实验室测试分析。采集沉积物， 同时采集相关水样。 2 1 1 沉积物采集 1 1 & 0 0 1 1 0 51 1 l o1 1 8 1 5 图2 12 0 0 8 年厦门西海域采样点示意图 f i g 2 - ls a m p l i n gl o c a t i o ni nw e s t e r nx i a m e nb a yi n2 0 0 8 图2 - 22 0 0 9 年厦门西海域采样点示意图 f i g 2 - 2s a m p l i n gl o c a t i o ni nw e s t e r nx i a m e nb a yi n2 0 0 9 根据厦门西海域的特征，2 0 0 8 年布设1 1 个采样点，采样点地理位置见图2 - 1 ， 硕士学位