海洋沉积物的污染指示作用和监测方法

1、 海 表 化 合物 开蓬 . 洋 通 报 1 2 卷 用沉 4 积 物干 重 和 有 机 碳 归 一化 两 种 方法 所 得 有 机 沾 污 物 半 致 死 浓度 的 比较 总 沉 积物 归 一 化 ( . . . 有机 磷 ( % . 。一 1 1 1 2 . “ 总 有 机 磷 归一 化 ( 1 1 6 “ 资 料来 源 2 1 9 15 . 9 ( . 73 1 (8 11 一 ( 3 49 5 22 1 1 4 6 . 9(5 . 85 . 8 . 1 2 35 2(3 . 6 . 5 4 3 59 . 293(255 6 1 337 48 1 萤蕙 . 2 3 5 O 3 6 . 2

2、(2 . 85 ( 13 3 仁1 , . 4( 5 56 . 7 27 2 13 0 ( 18 50 2 4 20 0 . 10 10 . 7( 8 34 13 7 3(8 . . 2 1 4 0 ( 1 6 70 一 2 7 4 0 3 4 4 ( 2 9 1 D DT 3 7 . 74 . 12 2 405 3 38 14 2 . 17 44 . 5 ( 12 9 ( 36 . 5 7 24 . 3 2 4 3 ( 17 4 4 2 8 ( 3 50 159 10 5 . . . 55 0 6 . 524 15 仁 异狄 氏 剂 3 0 . . 4 . 76( 3 70 . . 13 .

3、 ( 12 3 一 2 04 一 2 39 4 11 0 11 0 . 18 9 ( 13 5(8 . 6 26 . 3 7 172(124 95 . . 10 2 9 12 8(75 一 1 15 美 国 环 保 局 发 表 的 疏 水 非 极 性 有 机 污 染 物暂 行 沉 积 物 质 量 基 准 化方式表达 的 , 。 “ ” 6 便 是 以 有机 碳 归 一 AV 类 似 地 对 沉 积 物 中二 价 微 量 金 属 浓 度 也 有 许 多 人 偿 试 以 沉 积 物 中酸 挥 发 硫 化 物 ( 浓 度 归一 化 处 理 l 、 S 7 。 许 多 实 验 已 证 明 这 种 方

4、法 对 沉 积 物 中重 金 属 的 监 测 与 评 价 的 实用 性 和 , 有效 性 3 . 。 类似表 . 4 形式 表 5 可 以 证 明对 二 价 微 量 金 属 A 。 , V S 归 一 化 是 一 种远 比 沉 积 物 干 重 归 一 化 有 效 排 除 沉 积 物 性质 空 间 差 异 的 表 达 方 式 2 4 化学 浸取法 , 。 该 方 法 在 土 壤 化 学 研 究 中应 用 已 久 近 些 年 来 在 沉 积 物 污 染 研 究 领 域 又 使 这 一 方 法 有 了 长足 的发展 然 而 在 污 染 研 究 中 出于 具 体 目 的 的 不 同 浸 取 方 法 极

5、 不 统 一 ( 见 表 , , 3 , 但无论 使 用哪一种浸取 方法 使 用者的两个 基本 出发点是 一致 的 即 通过 简单 的化学 浸取技 术处理 沉 积 物 样 品 释 放 化 学 上 相 当 活 动 部 分 并 分 析 浸 出 液 以 排 除 部 分 自然 变 量 ( 如 稳 定 矿 物 中 赋 : , , , , 存 微 量 金属 含 量 借 此 提 高 样 品 的 点 间 可 比 性 ; 通 过 这 些 浸 取 技 术 趋 近 表 达 沉 积 物 中污 染 的生 物 可 利 用 组 分 . , , 。 3 3 确定 时 间可 比 性 水 质 监 测 中 水 样 的 表 征 时

6、间 与采 集 时 间 是 一 致 的 ; 而 在 沉 积 物 采 样 中 被 采 沉 积 物 样 品 , , 。 的表 征 时 间 却 是 一 有待 确 定 上 限 ( 对 应 沉 积 柱 被 截 取 深 度 的 历 史 阶 段 , , , 样 品 采 集 时 间 反 为样 。 品 所 覆 盖 时 间 的 下限 ( 对 应 沉 积 物 表 层 界 面 上 限 则 与 样 品 自表 面 向下 取 的深度有关 通 常 的 沉 积 物 污 染 监测 或 调 查 尽 管 具 有 确 定 的 样 品 采 集 时 间 但 被 采 沉 积 物 的 时 间 表 征 范 围 或称 时 间 覆 盖 尺 度 往 往

7、 仍 是 不 确 定 的 将 出 自这 些 样 品 的 污 染 物 浓 度 在 时 间 轴 上 比 较 ( 通常 是 年 际 间 8 比 较 并 不 能 真 实 反 映 出确 定 时 间 内环 境 质 量 的 变 率 l , , 。 。 考虑到 沉积物样 品时间覆盖尺 度是 , 。 沉 积 柱 深 度或 沉积 速 率 的 函 数 而 空 间上 各 采 样 沉 积 速 率 又 有 所 不 同 解 决 这 一 问 题 的 最 好 途 径 是 在 正 确 采 样 点 的 同 时 分 别 依 据 各 点 沉 积 速 率 界 定 被 采 样 品 的 等 时 上 限 鉴 于 测 龄 的复杂 性 和较 高

8、成 本 亦 可 采 用 简 化 办法 加 以 近 似 处 理 不 考 虑 沉 积 速 率 的 空 间 差 异 而 严 格 等 沉 积 柱 , , , 深 度 取 样 即 对 各 点被采 泥 芯 统 一 截 取 某 一 规定 深 度 以 上 最 表 层 样 品 这 对 具 有 固 定 采 样 站 位 并 多年 重 复 实 施 的例 行 监 测 而 言 仍可 基 本 实 现 监 测 区 域 海 洋 环 境 质 量 趋 势 和 变 率 的 目 的 , 。 , , 期 表 马 德毅 海 洋 沉 积 物 的 污染 指 示 作 用 和 监 测 方 法 用 沉 积 物干 皿 和 实 验 1 . : V 两

9、种 归 一 方法 所 得沉 积 物 内 祝 的半 致 死 浓 度 L C 。 的比 较 A 沉 积 物 干重 归 一 化 长 岛湾 长 岛湾 混合 样 品 n d 暴露 0 bd bd a 0 1 6 : 0 2 些 喇 珊 % 置 信区 间 a oa a 2 3 10 t 2880 33 0 A A A N A A hu . a a 2 00 t . bd ds 87 0 1310 g r e 湖 归 R . t o n 2 0 0 3 6 沉积物 卜 V o 一化 o 0 天暴 露 1 V a l C d/拜 . l 长 岛湾 长岛湾 混合 样 品 n a bd bd a a t 54 7

10、0 1 3 8 1 . . 1 72 2 02 2 . . A A A hu . a r a 4 4 7 9 。 . bd d t 19 97 68 44 N g re 湖 11 R . t s o n 6 0 2 . , 根据 D i T o ro e t a l . 整理 无 论 是 依 据 沉 积 速 率 确 定 等 时 上 限 取 样 还 是 不 考 虑 沉 积 速率 的 等 沉 积 柱 深 度 取 样 都 要 , , 求 被采 样 品 是 原 状 未 扰 动 样 品 否 则 便 不 能 确 保 时 间 可 比 性 , , , 。 目前 我 国 海 洋 污 染 监 测 中 采 集 沉

11、积 物 所 使 用 采样 工 具 仍 是 抓 斗式采 泥 器 这 种 采 泥 器 用 于 污 染 监 测 弊病较 多 最 大 缺 点是 不 能保 证获 取 原 状未扰 动 表 层 沉 积 物 样 品 ( 恰 恰 是 这 最 表 层 , 样 品 对 污 染 监 测 最 具 意 义 其 次 是 在 采 挖 后 不 便 于 人 们对 某 一 深度 表 层 样 品 的 分 样 截 取 国 际 上 虽 然 目 前 并 无 公 认理 想 的 专 用 于 污 染 监 测 的 采 样 工 具 但 抓 斗式 采 泥 器 在 沉 积 物 的化 学 监 测 中确 己 呈 渐 趋 淘 汰 之 势 无扰 动采泥器 ,

12、。 , , 。 , , 目 前 较 为 有前途并 渐 趋取 而 代 之 的 采 泥 工 具 是 一 种 短 箱 式静 压 , , , , 。 这种 采 泥 器 的 最 大 优 点 是 下 挖 时 箱 内沉 积 物 不 受挤 压 不 变 形 表 层 层 序 不 smm 紊 乱 向上 提 拉 时 表 层 沉 积 物 不 受 冲 蚀 出水 后 箱 内 岩 芯 可 完 整 出 箱 并 能 以 位 单任 意 截 取 分 样 4 。 或 以上 厚 度 小结 1 沉 积 物 的 区 域 环 境 污 染 指 示 作 用 归 因 于 沉 积 物 对 海 洋 污 染 信 息 的放大 作 用 和 沉 积 物 ( 对

13、 海 洋 污 染 事件 的 空 间 统 计 代 表 性 与 时 间记 录 有 序性 利 用 这 些 独 具 优 势 相 对 其 他 环 境 要 素 监 测 沉 积 物 监 测 能 以 较 小 采 样 样 本 和 较 低采 样 频 率 反 映 较 大 时 空 尺 度 内 海 洋 环 境 污 染 气 , 。 , “ 候 变化 ” 。 国 家 海 洋 管 理 部 门可 以 应 用 这 种 经 济 有 效 的监测 方 式 来把 握 国 家或 区 域范 围 内海 。 、 洋 环 境质 量 的 一 般 状 态 和 变 化 趋 势 物 自身 固 有 的 环 境 污 染 指 示 作 用 ; , 。 ( 2 建

14、 立 科学的 沉 积 物 监 测 与 评价 的 技术与方法 , 其 关键 的 方法 学 问 题 是发 掘 和 利 用 沉 积 。 该 方 面 应 强 调的 主 要 内容包 括 确 立 沉 积 环 境 背 景 以 判断 污 。 染 程 度 确 立 时间可 比 性 与 空 间 可 比 性 判 断 区 域 海 洋 环 境质量 的时 空 变 率 对 此 仍 有 许 多 问 题 尚待解 决 它 们中 蕴 含 着 沉积物 监 测 的 发 展 潜 势 (3 充 分利 用 沉 积 物 与 底栖 生 物 间 的 密 切 关 系 同 步 开 展 沉 积 物 底 栖 生 物 相 的 化 学 监 测 , 、 96 海

15、 。 洋 通 报 2卷 和底栖 生物的生物学 监测 , 发 挥 沉 积 环 境 中 化 学 浓 度 场 与 生 物 效 应 场 二 者 间 存 在 的 较 强 因果 一 , 。 对 应 性 这 一 优 势 建 立 准 剂 量 响 应 关 系 以 进 一 步 增 强 沉 积 物 的 环 境 指 示 作 用和 提 高 沉 积 物 监 测 结 果 的 可 靠 性 和 实 用性 参 . 考 o n zt o r 文 l 献 m a r 1n e 2 S im p so n D C 衣 M a n L m o e kw o o d Po l n . u t 一o n m i in g : ts r o

16、。 i ; n e n v Lr o n m r o n ta l m in e a n a g e m o n t . Oee 飞 a a n s , 81 . 19 8 1 ; : 745 r a 2 NO A A , Oee n , As s e s s e e n t s v s D i i io T he N a r o a n l St a t u s a n d T r e d n s Pr o gr a m fo M a r E n v ir o n m e n l Q u a l i飞y Pr o g m D c 3 a s e r l iP t o , F Y 1 98 5

17、 , 1 98 4 NO A A N a t io n a a l o e e e a n s e ry 一 e e . N a t ,。 n a l s o 飞 t a t u o a n s . d T re n d s P r o g , ra o m 至 e r M e , a r一 n e E y nv ir o n m e n ta l Q u a l l ty ; 玫 n t hi e s u rv e illa n e e n d e r M u 默1W e . t . h P . r o 界 e t s , S a m p lin g P r 1982 292 r , c o

18、 o l P B 9 1 一 1 7 28 2 5 Ro k v ill M a r l a n d , 一9 8 8 4 5 Pe t Ed g a M C t a l J WP C F e n t a s s , 54 a , 297 . r e n M S e d im in d l e r . t o e o s f p o llu in t t io n A m b ao , 1977 , 5 133 , , 14 6 6 7 S l m o o n s W 乙 U J e F6 . t ne M ta l h e r H yd c o y t e l e . B e i o n s

19、 r in 1 in Sp t r ln g e r 一V s e l e r e r l g ts , 19 8 峨 o S c me h r o . p S t a l In t e r , p re t a t io n o f m e t a l e o n e e n r a t e s u a r 一n e d me n f F lo r id a u s in g a iu m in u m a s a r e fe r e n e e e l e - n t E g s t u a r le s . , 1 99 0 23 227 a n e , 一 235 a 8 I o r

20、 一n D H L it h iu m 一 w pp r o a e h fo r t he g ra n u lo m e t r ie n o r m al 一z a t io n o f rr a e e m e ta l dat a . M a r . C hem . , 1990 29 , , 155一 1 68 . 9 Aeker m r o n , a n n A prc o e d u r o fo , r e o r r e e t in g t r he g a in s 多e i e ff e e t in hea v y me ta l a n a s s 1y i o

21、 f e s t u a r in e a n d e o a s t a I s e d im c n t s . E n v i - T e e hn o l L , . e t t e . , 1 98 0 l , 5 18 一527 u 10 U 5 EPA O f fie a r o f t W h e a te r e u R e g r la t io n u s a n d St in a n dar ds a , C r it h e r ia g a n d S ra g n d a d s D l v l io s e r s n . B r ie f 一 n g r e

22、 po r t r o t he E P A e S ie n e e Ad i v s o r y B o , d . o n q il i b i m p a r t it io n g p l r o a e ro e n e r a t in d im e n t q u a i it y c r 一 r e r la . E PA 440 /5一 89一 00 2 , W 21 a s h in g o r o t o n IX e t , 19 8 9 Di T D M a l T . o x ie it y o f e a d m iu m in se di m e n ts :

23、 T he r o le o f a e id v o la t ile s u lfr d e . E n v 一r o n . T o x le o . l C he m . , 2 9 90 , 9 , 14 8 7 15 0 2 12 Ada m a n s W J r e t a l Aq m . u a t ie s a fet t y a s s e s s m e n t o . f e e he m i a l . s o r be d e r to s e d 一m e n ts . In R D C r a r dw e ll a e t a l . e ds , Aq

24、u a t ie , T o x ie o l o gy , d H aa z d A s se s e n t : S e v e n h S y m 卯 s iu m S T P 8 5 4 Am i e a n S o e ie t y f o T e s t in g a n d M t e r ia l s , P h i la de lp h i a P A 1985 : 429 13 Sw s e a r tz . R C e t a l T e r l o x ie it y o f f lu o r a n t hen i e o e in s e d; e m . n t

25、to m , a r i n e a s m p h ipo d : A te s t o f t ho e q u l l r u l b i n r p a r 1飞 o n 飞 i in g a pp ro a e h to d m e 一 e n t qu a li t y e t er i a . E n v ro n . T o x l Ch t n g a n 一 e . e , 19 9 0 n o n 9 , 10 7 1 iv a 080 一飞 l花 N be k e c i u o r A V t a , . l E ff e e t , . o f s e d im 7

26、18 o e n t o r e a r bo su r v ! o a 尸 a 至H 夕 z l l a z e t “ 尸了 户 ” 心 to DDT a n d e n d in r . E n v ir o . n T 15 o x l C hem . . 1989 8 e 7 0 5 e e S h e e y te . m , a G 5 , t a l . E ff t s f f r e e z in g in t o x ie it y o f s e d im e n ts e o n t a m 一 a n te d w i t h DDT a n d e n d r i

27、n . E n v ir o n . T o x ie o i . Ch m 16 1 98 9 u s . 8 , 8 8 3一 8 9 1 A n o n u m In a n te r im S e d im a r e n t Cr l t e r ia V a n a lu e s fo r r No n 卯 la n r Hy d . r o p ho b g to e a n le Or g C 】 . a n ie C . o n t a m in a n ts . U 5 E P A O f fi e e o f W a t er Reg 17 u la t i o n s

28、d S ta n d t . ds r o , C r it e r i o a d St v o a n d a d s D iv is io s u W a s h in m i in g n , S CD 17 , M a y 1988 a n C m a r l so n A R E B n v e a l Th o x . e l e f . a e id 一 1991 o a l 10 t , ile lf i d e i n d e te r d m iu m b io a v a 一a l bi l i t y d t o x e i i t y in f r e s hw a

29、 te r se di - e n ts . i ro n T i e o l Ch m . . e , , 1 3 0 9一 13 1 9 it iv it y o 18 La 20 rs e n a d n A Je ns e n E v a lu a t o n i f t he s e ne f s e d m ; e n t s t a t lo n s in P o llu t io n m o n : to r . in g M a r . P llu o t . . , B u ll , 19 5 9 , , 5 5 6 56 0 s 19 Ki g n e to n . p

30、F v a n e e s L im it a t io n s o n o ff sh o r e e nv ir o n m e n t a l m e o n i to r i n g i m 因 s e d by d O ff h s o r e s e a . bed in s a m p le r d e v o s ig 16 n In G : ra ham 乙 T l g y 88 o , . r o t m em ie t y d r s . , Ad n i r n U e e n d e r w a te r , T e e h n o l gy o , O e e a

31、n S i e n e e a n E g n in e e r g , l m u e O e e a n n o S o e fo U de r w a te T h n o lo g y 2 9 5 8 : 27 3 5期 马 德 毅 海 洋 沉 积物 的 污 染 指示 作 用 和 监 测 方法 : 97 P O L L U T IO N IN D IC A T IN G E FFEC T S AN D M O N IT O R I N G M E TH O D O L O G Y O F M In st M a A R IN E S E D IM E N T S e D y i ll 龙 l u t t 尸 o f M a r o e E n v” o” - o m n t以 P “ t 。 , 口 S O A 汉 l公 n 11 6 0 2 3 A bs tr a e t T he n e t io n o n o r e g io s e n a l m e n a r in to o e p t o ll u t i o a r n in die e a t in g n e f fe e ts o f io se dim a n e n s ts a r e a e a r tr ibu t e s d s to th e - m a g n ify