黃、渤海是我國重要的海洋經(jīng)濟漁業(yè)開發(fā)區(qū)域,海水中痕量金屬的含量及其存在形態(tài)會對海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)產(chǎn)生重要影響。隨著近年我國痕量金屬采集與分析測試技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)的準確性有了新的提升。2016-06—07采集黃、渤海40個站位的海水樣品,測定其溶解態(tài)金屬Cd的總濃度,并應(yīng)用電化學(xué)方法（陽極溶出伏安法）分析Cd存在形態(tài)。結(jié)果表明,渤海海水中的總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度是南黃海海水中的2～3倍,這可能與渤海海水停留時間較長,水深較淺,周邊較多河流輸入有關(guān)。20%～92%以上的溶解態(tài)Cd是以有機絡(luò)合物形態(tài)存在,以自由離子態(tài)存在的Cd濃度不超過100 pmol/L,低于Cd對浮游生物的毒性閾值。渤海比黃海的金屬配體濃度高出2倍以上,高值出現(xiàn)在黃河口周圍海域,表明黃河水?dāng)y帶較多有機配體輸入。推測我國近海有機配體來源可能包括陸源輸入、沉積物再懸浮的解析過程以及藻類分泌。研究還表明,黃、渤海海水中溶解態(tài)Cd的有機配體絡(luò)合常數(shù)較其他海域的稍高,這與我國近海廢、污水排放的有機絡(luò)合配體類型有關(guān)。 

【文章來源】：海洋科學(xué)進展. 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

樣品Cd形態(tài)滴定和擬合曲線

黃、渤海的表、底層海水鹽度與Chl a分布(圖3)顯示,鹽度變化范圍為26.4～33.5。渤海與開闊大洋相比表、底層海水鹽度均偏低。由于渤海水深較淺,因此鹽度垂向分布較均一,無明顯分層現(xiàn)象。在黃河口附近存在一個低鹽區(qū),應(yīng)是夏季黃河的淡水輸入,且水體在萊州灣內(nèi)順時針流動造成。黃海海水鹽度變化較大,部分海域海水分層現(xiàn)象較為明顯。南黃海中部存在黃海冷水團,其鹽度在夏季表現(xiàn)出強的層化分布[47],受黃海冷水團水體高鹽性質(zhì)的影響,此區(qū)域存在一個底部鹽度高值區(qū)。位于南黃海西部的江蘇地區(qū)沿岸海域的鹽度分布特征呈現(xiàn)為東高西低,且低值區(qū)有向東北方向和東南方向擴展的趨勢[48-49],這可能與蘇北地區(qū)豐富的河流水系、江蘇沿岸入海徑流的輸入以及蘇北沿岸水的輸送有關(guān),同時由于水深較淺,水體幾乎不出現(xiàn)分層現(xiàn)象[29,50]。江蘇沿岸以南、長江口及鄰近海域?qū)踊F(xiàn)象嚴重,表層存在一個低鹽區(qū),并向東北方向擴展。由于采樣期間長江中下游等地連續(xù)遭受的暴雨洪澇災(zāi)害導(dǎo)致長江流量增加[51],該區(qū)海水鹽度較往年更低[52-54]。黃河口附近海域表、底層海水均出現(xiàn)葉綠素(Chl α)質(zhì)量濃度高值,這與渤海鹽度低值區(qū)相對應(yīng)。南黃海南部表層海水存在一個Chl α高值區(qū)。這些Chl α高值區(qū)的出現(xiàn)可能與富營養(yǎng)化的河流輸入以及在海水中的運移等有關(guān)[55]。2.1 總?cè)芙鈶B(tài)Cd的空間分布特征

2016-06—07渤海表、底層海水總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度(圖4)分別為(644±226) pmol/L、(545±64) pmol/L(n=8);北黃海表、底層海水總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度分別為(470±93) pmol/L、(385±83) pmol/L(n=7);南黃海表、底層海水總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度分別為(274±129) pmol/L、(283±95) pmol/L(n=25)。海水中的總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度從高到低依次為渤海>北黃海>南黃海。渤海海水中總?cè)芙鈶B(tài)Cd的濃度是南黃海的2～3倍,原因可能是渤海水體交換能力較差,海水在渤海的停留時間通常是半年以上[56-57],且渤海沿岸有超過40條大小河流輸入,包括海河、灤河、遼河等攜帶較多工業(yè)和生活廢、污水的河流。研究顯示長江、黃河和海河對黃、渤海溶解態(tài)Cd貢獻的通量約為4.0×106 kg/a[58],所以河流輸入是黃、渤海海水中Cd的重要來源。除河流向海洋中輸送痕量金屬外,大氣沉降也是海水中痕量金屬的一個重要的源。在黃、渤海針對Cd通過大氣沉降入海通量的研究不多,Lammel等曾根據(jù)研究計算得到其沉降通量(1.74～1.86)×105 kg/a[59],而顆粒態(tài)Cd沉降入海后會通過解吸過程轉(zhuǎn)化為溶解態(tài)Cd,溶解度為60%～80%[60-61]。以往黃河河水中報道的總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度為9～230 pmol/L[58,61],渤海海水Cd的濃度為720～1 370 pmol/L[54,62],后者較高的現(xiàn)象與其他河口的觀測結(jié)果類似,其原因應(yīng)是河水中的Cd離子與海水中的氯離子產(chǎn)生較強絡(luò)合導(dǎo)致其溶解態(tài)濃度增加,這與其他學(xué)者的研究結(jié)果[58,63]一致。黃海海水溶解態(tài)Cd的分布特征整體呈現(xiàn)為北高南低、近岸高遠岸低,顯示河流輸入的影響更為顯著。其中山東半島周邊海域海水中總?cè)芙鈶B(tài)Cd濃度相對較高,其原因可能為1)含有較高Cd濃度的海水隨著魯北沿岸流由渤海繞過山東半島,向南流動造成;2) 此區(qū)域沒有明顯低鹽水體輸入,但在夏季山東半島東部成山角附近存在的上升流[64]作用下,沉積物發(fā)生再懸浮(懸浮體濃度>5 mg/L)[65-66],Cd可通過解析或再礦化過程從顆粒態(tài)轉(zhuǎn)化成溶解態(tài)[58,67-68],使得海水中溶解態(tài)Cd濃度升高。南黃海中部出現(xiàn)總?cè)芙鈶B(tài)Cd最低值,與黃海冷水團位置基本吻合,該片海域底層海水溫度較低、鹽度較高,冷水團內(nèi)部的顆粒表面吸附和沉降可能引起溶解態(tài)Cd濃度降低。南黃海南部海域、Chl α高值區(qū)的Cd濃度較低(<150 pmol/L),該海域表層海水中Chl α的值達到最大(19 μg/L)。Cd是一種微量營養(yǎng)元素,也有研究顯示藻類生長對Cd的吸收利用,因此Cd濃度低應(yīng)是受生物攝取的影響[5]。此外,長江河水中溶解態(tài)Cd濃度低于30 pmol/L[69],遠低于長江口鄰近海域海水溶解態(tài)Cd濃度,表明長江并不是溶解態(tài)Cd的源。

【參考文獻】：
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本文編號：3417910