【摘要】：膠州灣是我國北方典型的半封閉海灣與深水良港,作為山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)的龍頭城市,依托膠州灣豐富的海洋資源和航運條件,近年來青島市取得了長足發(fā)展。然而,隨著海灣開發(fā)活動的增加和經(jīng)濟的高速發(fā)展,對膠州灣的污染不斷加劇,導(dǎo)致海域生態(tài)環(huán)境日益惡化。其中重金屬又以其污染的擴散性、難降解性、毒性隨食物鏈逐級放大以及難治理性等特征,其污染特點及生態(tài)風(fēng)險引起人們的廣泛關(guān)注。自08年青島市開始實施“環(huán)灣保護,擁灣發(fā)展”的戰(zhàn)略,加大了膠州灣污染的治理力度,膠州灣的環(huán)境取得了一定改善,但海灣環(huán)境具有整體性、動態(tài)性的特點,仍需要進行長期的監(jiān)測與評估�；谝陨媳尘�,本文以膠州灣水體、沉積物以及三類生物體(魚類、甲殼類、貝類)研究對象,并選取膠州灣8月豐水期為研究時段,此時大量徑流入海、微生物體活躍,灣體環(huán)境受人類影響最為顯著。在膠州灣灣內(nèi)不同區(qū)域采集不同深度(0-30 m)的代表性海水樣本與表層沉積物(0-10 cm)樣品以及三類海洋動物(魚類、甲殼類、貝類)樣品,利用ICP-MS和原子熒光分析儀對樣品中的As、Cd、Cr、Hg、Zn、Pb、Cu、Ni含量進行了測定,基于水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)法和Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)(RI)評價了水體的污染程度和沉積物的潛在生態(tài)風(fēng)險,基于重金屬污染指數(shù)(MPI)測算了不同類海洋動物對重金屬的富集性,并利用居民每周膳食重金屬攝入量(AWI)與每周最大攝入量(PTWI)進行對比,評價其食用安全性。以期為膠州灣海洋資源的開發(fā)、水產(chǎn)品質(zhì)量的提高提供理論與數(shù)據(jù)支持。研究結(jié)果表明:(1)除個別點位未受到Cd和Ni污染之外,膠州灣海水受到了其他重金屬的污染,其中Cu和Pb污染最重的重金屬。其濃度超過國家一級海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)428.05和88.76倍。Cu的超標(biāo)區(qū)域主要分布于海泊河、李村河沿岸,靠近青島市工業(yè)區(qū)。Pb的超標(biāo)區(qū)域主要分布于李村河、龍泉河入�？诟浇�。Hg高值區(qū)(0.27-2.52μg/L)沿膠州灣大橋分布。除Hg、Pb、Cd之外,其他重金屬呈現(xiàn)出表層(0-10m)和底層(11-20m)含量大于中層(21-30m)的特點。水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)法測算結(jié)果表明,海水中重金屬的相對污染指數(shù)(Ai)從高到低依次是:CuPbHgNiCdCrZnAs,再次證明Cu、Pb、Hg和Ni污染較明顯;且綜合污染指數(shù)P測算結(jié)果為72.09,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于強污染限定值5,說明膠州灣海水的污染狀況較為嚴(yán)重。(2)除Cr之外,沉積物中其他重金屬含量均高于國家一級海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1倍以上,其中As高達(dá)4倍。除Cd、Hg外,Cr等元素的高值區(qū)集中于灣東河流入�？�,大部分元素呈現(xiàn)出沿污染源分布的特點。沉積物Hg達(dá)到嚴(yán)重污染程度(Pi=595),其余重金屬為輕度污染(Pi40)。膠州灣表層沉積物重金屬的RI從大到小依次為:HgAsNiCdPbCrCuZn,其中Hg對RI的遠(yuǎn)高于其他重金屬(p0.05),應(yīng)當(dāng)引起高度重視。(3)膠州灣三類生物(魚類、甲殼類、貝類)所含重金屬含量差異較大,但都呈現(xiàn)出Cu、Zn含量大于其他重金屬的特征。魚類重金屬含量由多到少依次為:ZnAsCuNiHgCdPbCr,甲殼類:ZnCuAsNiHgCdCrPb,貝類:ZnAsCuCdNiPbHgCr。大部分海洋重金屬在三類生物體內(nèi)的含量規(guī)律性明顯:在甲殼類與貝類中的含量含量遠(yuǎn)大于魚類。(4)按照每種海洋重金屬在不同種類生物體內(nèi)的含量進行排序,呈現(xiàn)出Cr、Ni、Zn、Cd、Cu、As在甲殼類與貝類中的含量含量遠(yuǎn)大于魚類,Pb、Hg最高值分別集中在貝類與甲殼類,其次是魚類。(5)膠州灣不同種類生物體內(nèi)重金屬的濃縮系數(shù)測算結(jié)果表明,不同種類的重金屬在海洋生物體內(nèi)的富集系數(shù)差異性大,以Cu、Zn兩類重金屬的濃縮系數(shù)最高。而Cr、Pb與Hg在海洋生物體內(nèi)的濃縮系數(shù)極少。從生物種類角度看,三類生物均對Cu、Zn有較高的濃縮系數(shù),底棲生物尤其是貝類對的濃縮量最大,魚類濃縮系數(shù)最小,但方氏云溭的富集系數(shù)高。Cr在海水中含量較高,在方氏云溭體內(nèi)濃縮系數(shù)較低的原因尚未明確,需進一步探討。對不同生物的MPI值測算結(jié)果表明,對不同生物的MPI值測算結(jié)果由大到小為:貝類甲殼類魚類。(6)單因子指數(shù)法評價膠州灣生物體內(nèi)重金屬的污染水平,結(jié)果表明,除Cr之外,大部分重金屬都處于重度污染范圍。Zn、As、Cd三種元素遠(yuǎn)超過重度污染水平,貝類中Zn污染最為嚴(yán)重。Pb、Hg在貝類與甲殼類中污染水平也較高。Ni在在貝類中處于重污染水平。Cu在在甲殼類中污染嚴(yán)重。膠州灣每種生物體食用安全性PTWI經(jīng)測算得出,表明目前人體一周攝入膠州灣三類海產(chǎn)品的大部分重金屬含量趨于安全值范圍之內(nèi)。但甲殼類、貝類中的As、Cd、Hg值接近或超過PTWI的限定值,其中貝類超出最多,應(yīng)當(dāng)引起足夠注意。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X55;X820.4

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本文編號：2441341