東海Cu、Pb、Zn、Cd重金屬環(huán)境生態(tài)效應評價及環(huán)境容量估算研究.pdf

1、本論文針對東海重金屬污染狀況總體上把握不清等問題，匯總并分析了20世紀80年代初以來東海重金屬排海通量及海水中濃度時空變化規(guī)律；建立了以浮游植物為實驗生物的重金屬非檢測毒性濃度的現(xiàn)場測定方法，進而以浮游植物生長抑制率為指標參數(shù)完善了重金屬環(huán)境生態(tài)效應評價方法，并對東海水生生態(tài)系統(tǒng)重金屬環(huán)境生態(tài)效應進行了評價；應用箱式模型方法，結合海域平均濃度空間網(wǎng)格離散化計算方法，首次估算了東海重金屬極小海洋環(huán)境容量。主要結果如下： 1.20

2、世紀80年代初以來東海Cu、Pb、Zn、Cd重金屬污染物主要來源于以河流為主的陸源排放，排?？偭空w上都呈現(xiàn)先增加、后保持、再降低的不對稱倒“U”形變化趨勢。 (1)對于東海Cu、Pb、Zn、Cd等重金屬主要來源，河流排放占東海重金屬污染物排?？偭康谋壤幱诮^對優(yōu)勢，平均高達88.0％左右，而排污口次之，平均可達7.5％左右，大氣沉降最小，平均只有4.5％左右。東海重金屬污染物主要來源于以河流為主的陸源排放。對于Cu、Zn和C

3、d的排放通量，長江流域最高、錢塘江流域次之，閩江流域較小；對于Pb的排放通量，長江流域最高，閩江流域次之，錢塘江流域較小。 (2)20世紀80年代初期東海Cu、Pb、Zn、Cd排?？偭枯^低，分別僅有1.68x103、1.69×103、4.26x103、0.073×103t/a左右，80年代中后期開始逐漸增加，90年代都達到最大值，分別為13.58x103、5.34x103、295.73×103、0.41×103t/a左右，進入

4、21世紀以后開始降低，目前分別減少到的3.47x103、1.84～103、5.66x103、0.081×103t/a左右，仍高于20世紀80年代初期的水平。 2.20世紀80年代初以來東海海水中Cu、Pb、Zn、Cd重金屬濃度平面分布整體上沒有呈現(xiàn)出明顯的由沿岸向外海遞減的分布特征；域均濃度季節(jié)變化不明顯；年均濃度基本上都呈現(xiàn)不對稱倒“U”’形變化趨勢。 (1)20世紀80年代初以來東海海水中Cu、Pb、Zn、Cd濃

5、度差別不大，整體上沒有呈現(xiàn)出明顯的由沿岸向外海遞減的分布特征。高值區(qū)主要出現(xiàn)在長江口、杭州灣沿岸、舟山漁場水域。 (2)東海海水中Cu、Pb、Zn、Cd域均濃度各季節(jié)差別不大，季節(jié)變化不明顯。 (3)20世紀80年代初到80年代中期，東海海水Cu、Pb、Zn、Cd年均濃度都低于國家一類海水水質標準，20世紀80年代末至90年代末，年均濃度較高，若干年份Cu和Pb年均濃度超過國家二類海水水質標準，Zn、Cd年均濃度超過

6、國家一類海水水質標準，21世紀初年均濃度又逐漸降低，目前均低于國家一類海水水質標準。 3.20世紀80年代初期至80年代中期，東海海水中重金屬年均濃度對水生生態(tài)系統(tǒng)不存在抑制作用，20世紀80年代中后期至90年代末期存在明顯抑制作用，21世紀初期基本不存在抑制作用。 (1)東海海水中Cu、Pb、Zn、Cd重金屬對東海典型浮游植物的非檢測毒性濃度分別為4.1、45.2、13 1.7、138.9嵋?guī)?；對東海水生生態(tài)系統(tǒng)的

7、非檢測毒性濃度分別為4、0.8、20、0.2μg/L。 (2)20世紀80年代初期至80年代中期，重金屬Cu年均濃度一般低于東海典型浮游植物非檢測毒性濃度，對典型浮游植物一般不存在抑制作用，而20世紀80年代中后期至20世紀90年代末抑制作用時有發(fā)生，最高年均濃度下估計抑制率可達80％以上，局部水域最高濃度條件下可達90％以上：21世紀初期不存在抑制作用，但局部水域最高濃度抑制率也可達30％。重金屬Pb、Zn、Cd的非檢測毒性

8、濃度遠遠高于20世紀80年代初期以來相應的歷史最高年均濃度甚至局部水域最高濃度，對東海典型浮游植物種群生長一般不存在抑制作用。 (3)對于東海水生生態(tài)系統(tǒng)，20世紀80年代初期至80年代中期，重金屬Cu、Pb、Zn、Cd年均濃度及局部水域最高濃度低于其非檢測毒性濃度，一般不存在抑制作用；而20世紀80年代中后期至90年代末Cu、Pb、Zn、Cd年均濃度高于其相應的東海水生生態(tài)系統(tǒng)非檢測毒性濃度的情況時有發(fā)生，存在明顯的抑制作用

9、，最高年均濃度下估計抑制率分別可達85％、10％、30％、20％以上，局部水域最高濃度條件下分別可達95％、30％、60％、50％以上；21世紀初期，Cu、Pb、Zn、Cd年均濃度一般低于其非檢測毒性濃度，一般不存在抑制作用，Pb、Zn、Cd局部水域最高濃度下也不存在抑制作用，但Cu局部水域最高濃度抑制率可達30％以上。 4.東海Cu、Pb、Zn、Cd重金屬污染物極小海洋環(huán)境容量分別約為1.70x104、0.47×104、11