海南島北部紅樹林濕地重金屬富集及生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、紅樹林是分布于熱帶、亞熱帶河口潮間帶的一種特殊的植物群落類型,對于淺海、灘涂棲息生物的多樣性保護發(fā)揮著重要作用。
　　隨著工業(yè)化與城市化的加劇,工業(yè)三廢和城市生活污水的排放,生活垃圾及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥化肥的大量使用,使其重金屬污染越來越重。
　　本文以海南島北部地區(qū)東寨港、清瀾港和新盈港紅樹林濕地為基礎(chǔ),選擇Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg等8種重金屬元素作為研究對象,通過對海南島北部紅樹林濕地沉積物-植物中重金

2、屬分布特征進行研究,探討了重金屬污染特征與生態(tài)危害的風(fēng)險評價,進而在紅樹植物對重金屬元素的吸收、累積、在植物體的分布及其富集特征等方面進行比較研究。
　　獲得的主要結(jié)論如下:
　　1.研究區(qū)Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等7種重金屬元素的平均含量分別為:64.56mg/kg、31.09mg/kg、21.73mg/kg、60.71mg/kg、13.20mg/kg、0.11mg/kg、21.94mg/kg。與海南島背景

3、值相比,濕地表層沉積物中重金屬元素As和Cd元素含量偏高。As元素含量遠(yuǎn)高于背景值,可能是由于近年來區(qū)內(nèi)海洋漁業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,水產(chǎn)養(yǎng)殖中農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的大量使用,加上海洋港口船舶含油污水和居民生活廢棄物的排放,使得研究區(qū)As元素含量急劇增加。Cd元素含量略高于背景值,說明海洋潮間帶受城市生活廢水排放及工業(yè)廢物污染的影響在逐漸增加。
　　2.對海南島北部紅樹林濕地沉積物表層7種重金屬元素富集程度依次為:As>Ni>Cu>Cr>

4、Cd>Zn>Pb。其中,As、Ni、Cu和Cr元素達到嚴(yán)重富集,急需得到治理;Cd元素和Zn元素分別受到中度和輕度污染,在今后的活動和工作中應(yīng)密切關(guān)注;Pb元素富集指數(shù)最低,處于元素適中級別,未出現(xiàn)污染和貧乏現(xiàn)象。
　　3.研究區(qū)濕地沉積物表層重金屬元素相關(guān)性分析顯示:Cr、Ni、Cu、Zn、Al、Fe相關(guān)性強,說明這些重金屬元素可能具有相同的污染源,是通過共沉淀或吸附積累在沉積物中,其地球化學(xué)特性相近。As和Cd元素與其它大部分

5、重金屬元素之間沒有明顯的相關(guān)性,可能是因為As元素和Cd元素在地球化學(xué)行為方面與其它重金屬元素的相似特征不明顯,以及As元素和Cd元素的來源不同于其它重金屬元素的來源,因此與其它重金屬元素的相似特征不明顯。
　　4.本文采用內(nèi)梅羅指數(shù)法、潛在生態(tài)危害指數(shù)法和地質(zhì)累積指數(shù)法對研究區(qū)濕地重金屬污染進行了評價,結(jié)果顯示,除了Pb和Zn外,其它元素都對研究區(qū)濕地造成了不同程度的污染,以As和Ni最為嚴(yán)重。對三個研究區(qū)域重金屬污染的研究發(fā)現(xiàn)

6、,清瀾港受污染最為嚴(yán)重,其次為新盈港,東寨港濕地受污染最輕。
　　5.進一步對植物中重金屬元素含量研究發(fā)現(xiàn),不同紅樹植物對重金屬元素的吸收和富集能力不同,且同一紅樹植物的不同組織對重金屬的吸收和富集能力也不同。Cr、Ni、Pb、As、Cd和Hg元素主要分布于紅樹植物的根、莖部,其原因可能是濕地中這些重金屬元素?zé)o生物活性,因此植物的吸收量不大;而Zn和Cu元素在在7種紅樹植物體根、莖、葉中的含量相差不大,且含量均較高,分析認(rèn)為這兩種

7、元素為植物生長所需元素,因此在植物體內(nèi),尤其是植物根部累積量較高,這也正反應(yīng)了植物生長對部分元素的需求。
　　6.總體上瓶花木和角果木對重金屬元素的吸收能力最強,木果楝對重金屬元素的吸收能力最弱。其中瓶花木對Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd這六種重金屬元素的吸收能力較強,而角果木對Pb的富集能力較強。因此瓶花木和角果木可利用其富集作用對濕地環(huán)境做一定的生物修復(fù)。需要指出的是角果木、瓶花木、尖瓣海蓮、桐花樹、木欖、木果楝、蓮葉桐7