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近日,自然资源部第三海洋研究所海洋生态环境预警监测研究室在重金属形态分析、累积及来源方面取得新进展。研究成果分别在Journal of Hazardous Materials (中科院1区Top, IF=12.2)、Marine Pollution Bulletin(JCR 1区,IF=5.8)、Continental Shelf Research(JCR 2区)等国际知名期刊上发表,该研究成果对于推动海洋环境中重金属的污染研究具有十分重要的意义。
海洋重金属污染是过去的几十年中一直广受关注的环境问题。沿海工业快速发展导致世界范围内的海洋环境重金属污染日益严重。重金属可在海洋沉积物中长期赋存,由于历史原因造成的重金属超标现象难以在短时间内改善。因此,厘清海洋环境中重金属的赋存形态、累积及来源至关重要。对此,研究人员进行了以下研究:
一、典型海湾重金属的赋存形态、累积风险及来源解析
研究人员系统采集了厦门湾、泉州湾沉积物及海水、海洋生物体样品,探讨了重金属的赋存形态、累积风险及人为来源。研究结果表明:厦门湾近岸人类活动频繁的区域重金属浓度较高,且主要以残渣态为主,其次为可交换态;厦门湾重金属污染水平和生态风险总体为中低水平。泉州湾海水、沉积物和海洋生物中含量最高的元素为Zn,而主要的生态风险元素为Cd。工业污水排放、农业活动输入是泉州湾重金属主要的人为来源。
图1 厦门湾重金属形态分布(左)、泉州湾重金属来源解析(右)
相关研究成果分别以“Occurrence, accumulation, ecological risk, and source identification of potentially toxic elements in multimedia in a subtropical bay, Southeast China”和“Fractionation, spatial distribution, ecological and health risk assessment of cobalt and nickel in surface sediment of a bay along the southeast coast of China”为题发表在Journal of Hazardous Materials (中科院1区Top, IF=12.2)、Marine Pollution Bulletin(JCR 1区,IF=5.8)。第一作者分别为王伟力高级工程师和刘洋助理研究员,通讯作者为林彩正高级工程师。
二、南海水合物研究区痕量金属分布特征及来源解析
研究人员系统分析了南海北部水合物区表层沉积物中痕量金属的地球化学特征和来源。结果表明: 1) 研究区北部大部分区域痕量金属浓度较高。CIA、ICV和Rb/Sr指数均表明该区域风化强度为中等水平;2)PCA和因子分析表明,研究区域痕量金属来源主要与陆源碎屑、生物生产活动、火山活动排放有关,大气沉降也有少量输入。这些发现将填补关于痕量金属的分布和来源的研究,并进一步加深对该研究区痕量金属及其相关生物地球化学过程的理解。
图2 南海水合物研究区痕量金属污染评价
相关研究成果以“Geochemical characteristics and provenance of metals in surface sediments of hydrate area, northern south China sea”为题发表在《Continental Shelf Research》。第一作者为林彩正高级工程师,通讯作者为刘洋助理研究员。
该系列研究获得了国家自然科学基金面上项目(42373064)、厦门市自然科学基金项目(3502Z202373078)、国家重点研发计划项目(2023YFF0611803)、国家天然气专项(DD20190218)及其他科技服务项目的资助。