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海岸带泥质沉积物中的重金属危害大吗?

2018-6-22 9:36:08 来源:中国矿业报社 作者:陈彬 张欣

尽管人类使用重金属(铬、铜、镍、铅和锌等)的历史已达数千年,但大量研究表明,工业革命以前的漫长时期内地表环境介质(水、大气、土壤和沉积物)中重金属的含量普遍较低。工业革命后,随着如煤炭燃烧、钢铁和有色金属冶炼等人类活动强度的迅速增强,地表环境介质中重金属的含量快速增加,其中大量的重金属通过河流进入到毗邻陆地的近海,与海水中的颗粒物相结合并在适当条件下沉降到海底,从而导致海洋沉积物中重金属含量明显升高。

重金属具有高毒性,一旦它们进入海底便很可能危害底栖生物的健康,特别是当富含重金属的沉积物受到扰动时,保存在其中的重金属很可能被再次释放到沉积物上面的水体中,对水体中的生物造成潜在危害。更重要的是,由于重金属难降解的特性,一旦沉积物中重金属含量超过安全标准,它们对海底和海洋生态系统的危害可以达到几十年之久。

大河流域作为各国最早进行工业化的区域,经过百年的工业发展,现已成为工业最为发达的地区之一。那些星罗棋布的工矿企业在创造大量工业产值的同时,也将大量的重金属释放到河流中,并通过河流输入到海洋,这很可能使这些河流成为海岸带地区重金属污染物的重要来源。通常情况下“泥”能够非常好地保存重金属,而海岸带沉积物最主要的成分就是“泥”,二者导致了河流入海的重金属最后主要保存在海岸带的“泥”中。上面提到大量重金属随河流进入海洋,这不由使人们产生疑问:海岸带“泥”中的重金属是否会对该区域自然环境产生持久性的危害?

理解海岸带“泥”中重金属的空间分布有助于解决上述疑问。相关研究表明,某海近岸“泥”中重金属在整体上并无明显的空间分布规律而且含量较低,只是在部分毗邻陆地的海域呈现明显的高值。该现象产生的原因可能是一些工矿企业直接将重金属含量较高的污染物排放到近岸海域。评价“泥”中重金属污染程度及其对生态系统潜在威胁的方法较多,但较为直接的方法是根据沉积物中重金属的含量进行分级。我国海洋沉积物质量标准中的三个等级对应的环境质量如下:第一等级适用于海水养殖、自然保护区、濒危物种保护和休闲活动如游泳等;第二等级可以用于工业和旅游设施建设;第三等级只能用于海港。根据这一标准,某海近岸“泥”中沉积物质量均不超过第二等级,大部分处于第一等级。这表明某海近岸“泥”中重金属对环境造成的危害并不严重。

虽然海岸带毗邻着工业高度发达的大河流域,但其中大多数近岸“泥”却相对“干净”。为什么会出现这样的现象?其原因可归纳为以下两点:一是大河上游带来了大量的“干净”泥沙,这使单位质量“泥沙”中的重金属污染物含量大大降低。这类似于我们将一滴墨水放入一缸水中,虽然墨汁是黑的,但这一缸水仍然相对清澈。二是大河入海口往往存在最大浑浊带(类似于悬浮体组成的过滤网),从而使河流输入的重金属污染物在此沉淀下来,进而减少了对近岸“泥”的污染。许多大河入海的水中富含泥沙,虽然看起来浑浊不堪,但正是这些泥沙的存在使河流中相当一部分的污染物质难以逃离河流而进入到近岸的“泥”中。

随着全球许多大河中上游一系列大坝的建立,河流入海泥沙量会减少,特别是河流上游“干净”泥沙量会减少,是否会导致河口近岸泥质沉积物中重金属的含量升高?这值得我们警惕和关注。□

(作者单位:青岛海洋地质研究所)

网站编辑:宫莉

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