王喻鳴，王玉琨，陳曉宏

1. 中山大學(xué)土木工程學(xué)院，廣東 珠海 519082

2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海），廣東 珠海 519082

3. 廣東省地球動(dòng)力作用與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 珠海 519082

南海周邊國(guó)家的稠密人口及工業(yè)化快速發(fā)展已使南海沿岸地區(qū)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)最為活躍和最具潛力的經(jīng)濟(jì)體，特別是毗鄰南海北部陸架海域的中國(guó)南方更是全世界工農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要引擎。南海是西太平洋地區(qū)最大的邊緣海，面積約330 萬(wàn)km2，通過(guò)河流輸運(yùn)到南海的亞洲大陸碎屑物每年達(dá)768×106t［1-3］。伴隨這些碎屑風(fēng)化物的向海搬運(yùn)，一些與人類活動(dòng)密切相關(guān)的含重金屬?gòu)U水也被排放入海并累積于沉積物中而可能導(dǎo)致重金屬污染［2-5］。研究表明，中國(guó)南方地區(qū)的珠江和韓江等水系可能攜帶重金屬元素自陸地向海輸入至南海北部大陸架或深海-半深海盆地中沉淀，或以懸浮物形式通過(guò)大氣輸送至海域沉積物中［3-4，6-7］。重金屬元素通常指標(biāo)準(zhǔn)情況下單質(zhì)密度大于5 的金屬，主要包括Pb、Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、As 等，其具有來(lái)源廣、殘留時(shí)間長(zhǎng)及易于蓄積等特點(diǎn)。重金屬元素在環(huán)境中的高濃度（或污染）可通過(guò)抑制生物生長(zhǎng)，造成生態(tài)系統(tǒng)破壞；也可通過(guò)生物富集和食物鏈傳遞，危害人類健康。因此，重金屬元素污染狀態(tài)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究備受關(guān)注［5-7］。

南海北部陸架海域的表層沉積物承載并記錄重金屬元素來(lái)源及其污染狀況的重要信息，被認(rèn)為是一個(gè)重要的環(huán)境監(jiān)測(cè)載體［5，7-8］。在過(guò)去30年，已對(duì)南海北部珠江口近岸及河口區(qū)域的重金屬元素分布開(kāi)展過(guò)調(diào)查及相關(guān)研究［9-12］，但是有關(guān)南海北部陸架海域表層沉積物的重金屬元素含量分布狀態(tài)研究仍顯不足，對(duì)近年南海北部海域沉積物中重金屬元素的分布格局、來(lái)源、遷移規(guī)律及 污 染 效 應(yīng) 等 了 解 仍 然 較 少［1，5，7，13-17］。本 文 對(duì)2016 年夏季南海北部航次中27 個(gè)站點(diǎn)所采集的30個(gè)表層沉積物樣本進(jìn)行了主、微量元素分析和粒度測(cè)量，并選擇對(duì)生物可能產(chǎn)生不利影響的Pb、Zn、Cu、V、Cr、Ni、Cd、As等8 種重金屬元素開(kāi)展了元素含量及其規(guī)律的分析研究。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合2012—2014 年南海北部表層沉積物重金屬元素含量數(shù)據(jù)［7］，重建了該區(qū)陸架海域重金屬元素含量的空間分布及其來(lái)源，并以此評(píng)估了人為來(lái)源重金屬累積分布及其對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的可能影響。

1 樣品采集與分析

2016 年6～8 月所采集的30 件表層沉積物樣品位置見(jiàn)圖1。其中19 個(gè)樣品使用抓斗型采樣器采集，取表層5 cm 沉積物樣品裝在潔凈聚乙烯自封袋中密封。其余樣品由重力柱取樣器獲取，取刮去人為擾動(dòng)痕跡后的表層1 cm 樣品置于潔凈聚乙烯自封袋中密封保存。樣品的采集、保存和運(yùn)輸過(guò)程均參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB 17378.3-2007）［18］進(jìn)行，所采樣品在4 ℃恒溫下保存。

圖1 南海北部海域表層沉積物采樣站點(diǎn)位置Fig.1 Geographical map of the northern South China Sea shelf showing sampling sites for 2016 summer survey

將真空冷凍干燥的樣品稱取150 mg 置于50 mL 潔凈離心管中，加10 mL 的10% H2O2溶液和10 mL 的10%的HCl 溶液浸泡至無(wú)氣泡產(chǎn)生，以去除有機(jī)物和碳酸鈣。用純水清洗至pH 值為中性后，加入0.05 mol/L 六偏磷酸鈉溶液5 mL，超聲振蕩3 min 使樣品均質(zhì)化。樣品的粒度分析預(yù)處理及測(cè)試工作在廣東省地球動(dòng)力作用與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室使用馬爾文3000 型激光粒度儀完成，測(cè)量重復(fù)性誤差＜1%。將去除有機(jī)物和碳酸鈣的表層沉積物樣品加熱至60 ℃，烘烤后用瑪瑙研缽研磨至200 目，稱取50 mg 樣品置于Teflon 容器中，并加入2 mL 的比例為1∶1 的HNO3+HF 于Bomb中，185 ℃消解32 h。消解后的樣品置于電熱板上蒸干，然后用HNO3消解、定容、加入內(nèi)標(biāo)Rh，并稀釋至4 000 倍以用于微量元素測(cè)試。其主、微量元素的測(cè)試分析分別在廣東省地球動(dòng)力作用與地質(zhì)災(zāi)害實(shí)驗(yàn)室的XRF 和Thermo 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）上完成。本文著重探討表層沉積物中顆粒大小和Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As 和V 重金屬元素的空間分布，利用富集因子（EF）和地質(zhì)積累指數(shù)（Igeo）等評(píng)估了重金屬的污染狀態(tài)，并探討了這些重金屬元素的可能來(lái)源。

2 結(jié)果與討論

2.1 沉積物粒度分布特征

沉積物類型及粒度特征是海洋水動(dòng)力變化的直接反映，對(duì)元素類型及分布，尤其是重金屬元素的賦存具有明顯的控制作用，沉積物的分布特征、類別和輸移趨勢(shì)能在一定程度上反映出沉積物的成因、環(huán)境特征以及物源指示［5，20］。本文30個(gè)沉積物樣品的粒徑變化介于0.77～6.28Φ，其平均粒徑為3.43Φ，與2012—2014 年和2004 年該區(qū)沉積物的粒徑范圍相似［5］，在Folk 三元結(jié)構(gòu)分類圖［19］上落于砂、粉砂、砂質(zhì)淤泥和淤泥4個(gè)區(qū)域，但以粉砂和砂質(zhì)淤泥為主（圖2和表1）。不同類型沉積物中的砂、淤泥和黏土組分含量互有差異，其中分類為砂的沉積物中砂、淤泥和黏土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為97.6%、2.2%和0.2%，分類為粉砂的分別為66.7%、28.9%和4.4%，分類為砂質(zhì)淤泥的分別為32.9%、56.7%和10.4%，淤泥樣品中砂、淤泥和黏土組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則分別是4.2%、78.1%和17.7%。粒度分析資料表明韓江入?？冢ㄈ鏐01-1 站點(diǎn)）、海南島東側(cè)（如H01 和L01）及珠江入?？冢ㄈ鏓01）的沉積物粒徑總體相對(duì)較粗，沉積物類型以砂為主，在深圳灣（如D02-1）和漠陽(yáng)江（F01）海域呈現(xiàn)以粉砂、砂質(zhì)淤泥和淤泥混合組分為主，與南海北部復(fù)雜的河口水動(dòng)力環(huán)境相吻合。根據(jù)粒度空間分布圖（圖3a）顯示，南海北部海域的表層沉積物整體呈現(xiàn)出自北而南或自西而東由砂質(zhì)向淤泥質(zhì)過(guò)渡的分布格局。

圖2 南海北部海域表層沉積物類型分類圖［19］Fig.2 Triangle classification diagram(FOLK et al.,1970[19])for the surface sediments of the northern South China Sea shelf

2.2 重金屬元素含量分布特征

2016 年所采南海北部陸架海域表層沉積物樣品，其Cr 含量(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB, 其他重金屬元素相同)介于6.0～81.0 mg/kg(平均39.6 mg/kg)，Ni 為1.7～38.1 mg/kg(平均19.7 mg/kg)，Cu 為1.2～42.1 mg/kg(平均9.6 mg/kg)，Zn 為4.7～163.0 mg/kg(平均58.7 mg/kg)，As 為2.0～14.8 mg/kg(平均5.2 mg/kg)，Cd 為0.003～0.23 mg/kg(平均0.06 mg/kg)，Pb為4.3～43.8 mg/kg(平 均18.6 mg/kg)，V 為6.0～135.0 mg/kg(平 均 為49.3 mg/kg)，Sc 為0.8～12.3 mg/kg(平均6.7 mg/kg)，見(jiàn)表1和圖3。

圖3 南海北部表層沉積物的（a）粒度［5］，（b～i）重金屬元素As、Sc、Cd、Cr、Pb、Cu、Ni和Zn的空間分布等值線圖Fig.3 Contour of(a)grain-size;(b-i)As, Sc, Cd, Cr, Pb, Cu, Ni and Zn for the surface sediments from the northern South China Sea shelf

表1 南海北部陸架表層沉積物粒度及重金屬元素分析結(jié)果1）Table 1 Granularity and heavy metal elemental contents for the surface sediments from the northern South China Sea shelf

與上地殼均值相比，如表2 所示所有站點(diǎn)的Cu、Zn、As、Cd、Pb 和V 含 量 均 高 于 上 地 殼值［33］；與珠江河口、長(zhǎng)江河口、泉州灣、廈門(mén)灣、渤海灣和遼東灣等我國(guó)典型入?？谙啾?，南海北部陸架海域有更低的Cr、Cu、Zn、Cd和Pb重金屬元素含量［22，25-26］，其中Cu 含量比相對(duì)珠江河口低近5倍［21］。從表2也可以看出，南海北部海域重金屬含量遠(yuǎn)低于印度的孟加拉灣和奇里卡瀉湖（尤其是Cu 和Cd含量在兩海域存在著幾十倍的差異），也低于西班牙Cádiz 海灣和土耳其Candarli 海峽［27-29］。與中國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局（CSBTS）制定的《海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18668-2002）［30］相比，除F01 站點(diǎn)的Cr、Cu 和Zn 含量略超第一類標(biāo)準(zhǔn)（MSQ-1）外，其他站點(diǎn)重金屬元素含量均低于海洋沉積物國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。以上資料綜合表明南海北部陸架海域表層沉積物整體未受到重金屬元素污染的明顯影響，海洋沉積物環(huán)境優(yōu)于絕大部分國(guó)內(nèi)外海域。同時(shí)對(duì)比水體沉積物重金屬質(zhì)量基準(zhǔn)SQG（sediment quality guideline）建立的南海陸架生物效應(yīng)的TEL(threshold effect level)和PEL(probable effect level) 濃度標(biāo)準(zhǔn)［31-32］發(fā)現(xiàn)：該航次所采集表層沉積物樣品中的重金屬元素含量普遍低于海洋沉積物的PEL 標(biāo)準(zhǔn)，表明南海北部沉積物并未對(duì)海洋生物產(chǎn)生明顯的污染效應(yīng)，Cu、Zn、As、Pb、Cr 和Cd 含量低于TEL 的樣品站點(diǎn)數(shù)占比分別為97%、97%、87%、87%、77%和67%，反映了當(dāng)前沉積物對(duì)海洋生物產(chǎn)生不良效應(yīng)的可能性很低；Cr、Ni 和Cd 含量高于TEL 但低于PEL 標(biāo)準(zhǔn)的站點(diǎn)數(shù)占比達(dá)23%、63%和33%，較1998 年該區(qū)域Cr和Cd元素超標(biāo)情況有著顯著增加［16］，這些點(diǎn)集中在漠陽(yáng)江（如F01 站點(diǎn)）和韓江出海口（如B01），因此需要密切留意其對(duì)海洋生物產(chǎn)生不利效應(yīng)的可能。

表2 南海北部海域與典型海洋表層沉積物的元素含量對(duì)比表1）Table 2 Comparisons of heavy metal contents for the surface sediments from the northern South China Sea shelf and other oceans mg/kg

海洋中表層沉積物來(lái)源各有差異，主要源于上游巖石風(fēng)化、廢水和空氣輸入。如圖3所示，區(qū)域上漠陽(yáng)江出海口的F01 站點(diǎn)和韓江出海口的B01站點(diǎn)的Cu、Cr、Ni、As、Sc、Pb 和Zn 元素含量相對(duì)較高，顯示出點(diǎn)狀富集特征。其他站位各元素總體上自北而南呈現(xiàn)出帶狀平行展布，且離岸越遠(yuǎn)大部分重金屬元素含量急劇減少，與沉積物粒徑構(gòu)成耦合關(guān)系（圖3a 和圖4）。南海北部陸架海域中采樣站點(diǎn)的Cu、Zn、As、Cd、Pb 和V 含量均高于上地殼值。考慮到Pb、Cd、As 等元素含量高于地殼平均值的花崗巖在南海北部源區(qū)廣泛發(fā)育［34］，這些花崗巖物質(zhì)中的重金屬元素可能貢獻(xiàn)于海洋表層沉積物。但是，Pb 元素高值區(qū)在沿岸近海表現(xiàn)為等值線密布的帶狀分布，表明Pb 元素在入海輸送過(guò)程快速沉淀，也可能與大氣沉降密切相關(guān)。而As 和Cd 含量在表層沉積物中的分布不同于Pb 元素的沿岸漸變，在離岸的三亞-東沙群島一線呈現(xiàn)出多個(gè)串珠狀。As 元素的高值分布由西向東呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的“高-低-高-低-高-低”特征，表明As 和Cd 元素的粒度效應(yīng)主控性不明顯，可能存在多種來(lái)源輸入的疊加。

河口區(qū)域是陸源碎屑物質(zhì)的主要貢獻(xiàn)者，由徑流裹挾泥沙入海后隨流速下降而沉積大量陸源物質(zhì)。作為自然因素控制為主的陸源碎屑來(lái)源指標(biāo)Sc 在韓江、珠江和漠陽(yáng)江出海后含量較高，其中尤以珠江出?？诿黠@，這反映珠江口陸源貢獻(xiàn)大。但As、Cd、Cu、Cr、Ni、Zn、Pb 等元素普遍在漠陽(yáng)江出?？谖鱾?cè)高于東側(cè)，陽(yáng)江-湛江至海南島東岸一線As、Cd、Cu、Cr 和Ni 等的高值區(qū)呈串珠狀。與此相反，Sc 的分布并未呈現(xiàn)上述特征，可能反映陸地土地利用及礦山開(kāi)采等人文因素對(duì)陸架沉積物的輸入有一定影響。由于所采集樣品主要位于陸架，少部分位于陸坡區(qū)域，海水表層環(huán)流、沿岸流、重力流等均有可能影響重金屬元素的遷移分布（圖3）。正常情況下，一般認(rèn)為河口區(qū)重金屬元素會(huì)吸附于河流輸入的陸源碎屑物質(zhì)之上或通過(guò)溶解作用而富集于河口區(qū)域附近，因此河流系統(tǒng)所攜帶沉積物承載了潛在危害風(fēng)險(xiǎn)。從圖3中可見(jiàn)河口區(qū)域中，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)可能會(huì)承受較高的污染水平。此外，從污染分布來(lái)看，各區(qū)域間重金屬個(gè)體表現(xiàn)出明顯的空間變異［35］。但是，由于海南島東部存在屬于粵西沿岸流部分的氣旋環(huán)流，陽(yáng)江-湛江至海南島東岸一線常年受東北向南海暖流所阻擋［36］，在珠江口強(qiáng)烈河口水動(dòng)力作用下還未沉積的細(xì)粒物質(zhì)可能受西南向的由海岸至外陸架的沿岸流作用影響而沿岸運(yùn)輸，而導(dǎo)致其所吸附的重金屬元素沉淀富集。另外，漠陽(yáng)江排放的工業(yè)污染物中所攜帶的As、Cd、Cu和Pb 等重金屬元素也可能促使高值區(qū)的形成。陳亮［37］等認(rèn)為該處底層海水懸浮體濃度及濁度較高，是該海區(qū)懸浮物質(zhì)發(fā)生絮凝作用而沉淀的結(jié)果，也可能促進(jìn)相應(yīng)重金屬元素高值區(qū)的形成。

2.3 重金屬元素來(lái)源分析

南海北部陸架華南沿海地區(qū)沉積物的來(lái)源包括華南東部和西部沿海河流以及臺(tái)灣西部沿海河流排放的河流沉積物以及大陸架上的殘留沉積物［38］。海洋沉積物中重金屬元素分布可能受控于大陸基巖的風(fēng)化搬運(yùn)、海岸帶侵蝕及沿海城市工業(yè)、生活廢水的人為輸入等影響，因此有效區(qū)分其自然或人類活動(dòng)影響對(duì)評(píng)估南海北部陸架海域現(xiàn)今重金屬元素來(lái)源尤為關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)Cu、Pb、Zn、Cr、As 等重金屬元素和表層沉積物平均粒徑（Mz/Φ）的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)（表3和圖4），Zn、V、Cd、Cr、Ni、Cu、Pb 與 表 層 沉 積 物 平 均 粒 徑（Mz/Φ） 具明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明這些元素最容易被細(xì)顆粒物質(zhì)吸附，而As 與沉積物平均粒徑的相關(guān)性則偏弱，甚至不明顯，這表明As 南海北部陸架表層沉積物的分布可能被不同輸入源或途徑（例如燃煤和農(nóng)業(yè)活動(dòng)）等因素影響［25］。Al 與Sc 被認(rèn)為是受人類影響不明顯的地殼來(lái)源元素，因其受流體動(dòng)力學(xué)控制而更親近于在中等粒徑沉積物中富集，是追蹤自然陸殼來(lái)源的重要參考元素。通過(guò)Al、Sc 與各重金屬元素濃度的相關(guān)性分析可區(qū)分其形成是受人類活動(dòng)影響或?yàn)槭芎恿麝懺此樾嘉镔|(zhì)搬運(yùn)等自然成因影響［16，39］。對(duì)上述重金屬元素的相關(guān)性對(duì)比分析（圖4），Zn、V、Cr、Ni、Pb、Cu和Cd含量隨Al的增加而線性增加，大多數(shù)落在95%的預(yù)測(cè)限值內(nèi)。這說(shuō)明Cu、Ni、Cr、V、Cd、Sc、Zn之間的相關(guān)關(guān)系明顯，也進(jìn)一步表明上述重金屬元素具有同源性和相似的遷移路徑與過(guò)程。但是As 與Sc、Al 的線性關(guān)系不明顯，因此As 的富集可能受到了人類活動(dòng)的影響。通常同源金屬元素變異系數(shù)可反映其遷移能力的大小，變異系數(shù)越大，遷移能力越弱。2016 年所采集的表層沉積物樣品中，元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值由大到小依次為Zn、V、Cr、Ni、Pb、Cu、Sc、As、Cd，變異系數(shù)由大到小依次為Cd、Cu、As、V、Zn、Sc、Pb、Ni、Cr。2012～2016 年同源重金屬元素中Cu 元素的遷移能力最弱，Pb 和Cr 遷移能力最強(qiáng)。與此同時(shí)，As與Al、Sc和Mz的相關(guān)性不明顯（圖4），但變異系數(shù)較大，反映了As 的富集不受沉積物粒度大小控制，遷移能力弱，受人類干擾敏感，是南海北部海域污染評(píng)價(jià)中需重點(diǎn)關(guān)注的重金屬元素。

圖4 南海北部海域表層沉積物粒度、Al元素與重金屬元素含量的相關(guān)性圖解Fig.4 Al and Mz(Φ)vs various heavy metals for the surface sediments in the northern South China Sea shelf

表3 南海北部陸架表層沉積物元素間的相關(guān)性分析結(jié)果1）Table 3 Correlation and significance among the heavy metal elements in surface sediments of the northern SCSS

綜上所述，南海北部海域重金屬元素可能存在多種來(lái)源輸入的疊加。考慮到不同地區(qū)環(huán)境背景值的差異，在評(píng)析重金屬元素含量的人為干擾情況時(shí)，本文利用主成分分析、地質(zhì)累積指數(shù)和污染評(píng)價(jià)富集因子來(lái)甄別南海北部表層沉積物中重金屬元素的富集程度及污染源特征［3，7，16，39-42］。

PCA、Igeo和EF 的計(jì)算結(jié)果如表4 和圖5 所示。第一主成分（PCA1）占總方差的86.7 %，除As外，其余重金屬元素對(duì)第一主成分的貢獻(xiàn)率高于90%，指明除As 外的上述重金屬元素為具相似來(lái)源的同一組合。根據(jù)前述，這些元素與沉積物粒度呈正相關(guān)，并與陸源元素Sc 和Al 的線性關(guān)系明顯，表明這一組合主要源于河流輸入的陸源碎屑組分。從圖5 可以看出，漠陽(yáng)江入?？诟浇麱01 站點(diǎn)Pb、Zn、Cu、V、Cd 和As 的EF 值 變 化 介 于1.71～3.79 之間，而Pb、Zn、Cd 和As 的Igeo值 達(dá)0.70～1.04，該站點(diǎn)重金屬元素已達(dá)中-高度富集。

表4 南海北部陸架表層沉積物元素主成分分析結(jié)果1）Table 4 Principal component analysis of heavy metal elements in the surface sediments from the northern South China Sea shelf

圖5 南海北部表層沉積物重金屬元素地質(zhì)累計(jì)指數(shù)（Igeo）和富集指數(shù)（EF）圖Fig.5 Igeo and EF plots of the heavy metal elements for the surface sediments in the northern SCSS

除漠陽(yáng)江出?？诘腇01以外，其他站點(diǎn)表層沉積 物 樣 品Cr、Ni、Cu、V 的EF 平 均 值 小 于1.5（F06-1 的Ni 和H01 的Cr 和Ni 除外），Igeo平均值小于0，這說(shuō)明南海北部陸架海域的Cr、Ni、Cu、V以自然成因?yàn)樘卣?，即?lái)源于自然風(fēng)化或河流與海岸帶的侵蝕輸入，人為污染不明顯。盡管以上結(jié)果顯示南海北部海域表層沉積物的Cd、Pb、Zn重金屬元素在不同站點(diǎn)表現(xiàn)不一，但其與Sc 和Al的線性關(guān)系明顯，表明自然成因的陸源碎屑物輸入仍是該海域重金屬元素分布的主控因素，受河流入?？谂派澈脱匕读鞯挠绊懨黠@。F03、F06-1、H01 和A03 點(diǎn)Pb 的EF 值為2.46～8.12，達(dá)中度到顯著富集，盡管其Igeo平均值小于或接近于0 （未達(dá)到污染水平），但漠陽(yáng)江-神弧暗沙一線及漠陽(yáng)江-韓江沿岸一線的Cd 和Pb 富集程度明顯增加，因此無(wú)法排除其人類干擾。有研究表明大亞灣的生態(tài)環(huán)境評(píng)估的貢獻(xiàn)比例中占主要的重金屬元素為Cd與As，分別為“高”和“中等”，與本文D02點(diǎn)的相對(duì)高值符合，其多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，沿海的化學(xué)基地、惠州灣和沿灣大型海水養(yǎng)殖等人為污染源可能是重金屬污染的主要來(lái)源［43］。朱青青和王中良［44］，以及霍云龍等［45］也認(rèn)為，Cd和Pb 受人類干擾影響明顯，珠江流域干流沉積物為Cd 和Hg 的污染源，汽車(chē)廢氣排放中的Pb 可通過(guò)懸浮物漂浮至海水表層并快速封存。因此上述資料表明南海北部陸架海域Cd 和Pb 元素的含量分布受到自然與人類的雙重作用影響。

As的EF變化范圍為1.0～19.8（平均3.9），約2/3站點(diǎn)的EF 超過(guò)1.5，部分地段As已達(dá)潛在污染風(fēng) 險(xiǎn) 水 平［5，46］。其 中，A02、A03、H01、I01、F01、F03 和F06-1 站點(diǎn)達(dá)到了顯著富集水平，F(xiàn)01和F06-1 達(dá)中度污染程度。Zhuang 等［35］對(duì)華南地區(qū)水系重金屬元素污染進(jìn)行評(píng)估，與各自的背景值相比，華南地區(qū)的As、Cd 等重金屬富集水平明顯較高，認(rèn)為河流沉積物受工業(yè)廢水、生活污水排放等人為活動(dòng)的影響強(qiáng)烈。而As 與Sc 和Al的弱相關(guān)關(guān)系，以及占總方差8.83%的第二主成分（PCA2）中As 的貢獻(xiàn)率達(dá)70%，表明As 元素含量分布受人類因素干擾明顯，這與廣東省2010～2015年富As 農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)用藥用肥的持續(xù)上升也是相一致［41］。因此As 仍是南海北部陸架海域表層沉積物中環(huán)境污染的潛在元素。

3 結(jié) 論

本文對(duì)南海北部海域表層沉積物重金屬元素的含量和來(lái)源特征、空間分布及其與粒徑關(guān)系等的分析，獲得如下結(jié)論：

1）表層沉積物顆粒粒徑變化于0.77Φ～6.28 Φ，平均3.43Φ，以砂、粉砂、砂質(zhì)淤泥為主，絕大部分元素對(duì)該海域水生生物不會(huì)造成不良影響。

2）表層沉積物中Cu、Cr、Zn、Cd、Pb和V等重金屬元素含量的分布和運(yùn)移主要受顆粒沉降過(guò)程的控制，在漠陽(yáng)江-海南東部沿岸及韓江出海口富集明顯，主要為河流輸入的同源陸源碎屑組分，或受河流入海口排沙和沿岸流的影響所致。

3） As元素在多數(shù)站點(diǎn)富集顯著，其含量分布不受沉積物顆粒粒度控制、遷移能力弱，受人類因素干擾明顯，As 元素仍是南海北部陸架海域表層沉積物中的環(huán)境污染潛在元素。