Pb、Sr、Zn多元同位素示踪研究城市化过程中近岸海域沉积物重金属污染来源- - 以泉州湾为例

系统分析了泉州湾近岸海域沉积物中重金属总量及赋存形态，典型沉积物样品及周边典型端元物质中Pb、Sr同位素组成特征，研究了沉积物中重金属含量分布、形态特征、生物有效性及其环境效应，利用Pb、Sr同位素示踪技术，结合多元统计分析及沉积物中相关元素的地球化学特征，探讨了沉积物中重金属污染来源及各污染源的贡献。主要成果如下：(1)泉州湾潮间带表层沉积物重金属平均含量（mg/kg）：Fe(38455)>Ti(3431)>Mn(1295)>Zn(186.7)>Sr(88.53)>Cr(84.71)>V(83.75)>Pb(66.98)>Cu(60.81)>Ni(6.77)>Sn(12.59)>Co(11.93)>Cs(7.375)>Sb(0.886)>Cd(0.638)>Hg(0.107)，其中Pb、Cr、Cu、Zn、Cd、Mn、Hg等的区域总平均含量高于国内外大部分海湾河口的平均值和福建省海岸带土壤环境背景值。(2)多元统计分析结果表明，表层沉积物中Ni、Cs、V、Co、Ti、Fe主要以自然源为主；Sb、Sn、Hg主要受船舶废水和尾气排放、油漆脱落、近岸海水产养殖等的影响；Pb、Cu、Cr、Zn、Cd主要受工业生产和生活废水排放的影响。(3)不同源的铅同位素比值相差较大，利用端元组分206Pb/207Pb和208Pb/207Pb等的差别，可追溯沉积物中铅的来源。泉州湾近海表层沉积物中铅污染主要为工农业生产的污水排放，其次为汽车尾气排放，受燃煤影响较小。柱状沉积物从底层到表层的铅同位素组成演化趋势为：由工业及污水排放逐渐向汽车尾气方向飘移。燃油铅的污染起源于20世纪80年代中期，其污染呈不断加重趋势：1973年到1984年，沉积物受燃油铅的影响较小，铅污染来源主要以工业污染为主（贡献率占70 %以上）；1984到1994年，汽车尾气铅的贡献率迅速上升，占到了50%；1996年到2008年，汽车尾气铅的贡献率逐渐增加，由50%上升到66%。(4)泉州湾近海沉积物的Sr受人类活动影响较小，主要源于悬浮颗粒物和土壤母质。(5)项目标注成果发表学术论文18篇，其中参加国际会议交流论文4篇（EI收录）。项目已培养硕士6名及本科毕业设计18名。