1.表层沉积物重金属特征

烟台-威海近岸海域表层沉积物重金属含量特征见表3-11。烟台-威海近岸海域表层沉积物中Cu元素含量主要介于9.9～27.0mg/kg之间，平均含量为18.7mg/kg，按照海洋沉积物质量标准（GB 18668—2002）规定属于一类沉积物（≤35.0mg/kg）。Pb元素含量主要变化范围为11.0～26.3mg/kg，平均含量为18.2mg/kg，低于一类沉积物最高标准（≤60.0mg/kg）。Zn元素含量主要介于40.5～89.8mg/kg之间，平均含量为61.0mg/kg，低于一类沉积物最高标准（≤150.0mg/kg）。Cr元素含量主要介于43.2～74.6mg/kg之间，平均含量为59.0mg/kg，大部分沉积物属于一类沉积物（≤80.0mg/kg）。Cd元素含量主要介于0.06～0.31mg/kg之间，平均含量为0.09mg/kg，低于一类沉积物最高标准（≤0.50mg/kg）。As元素含量主要介于5.9～12.3mg/kg之间，平均含量为8.9mg/kg，低于一类沉积物最高标准（≤20.0mg/kg）。此外，从表3-11还可以看出，砂质粉砂沉积物中的各重金属含量明显低于粉砂沉积物中的重金属含量，表明沉积物中重金属含量主要受沉积物类型影响，同样表明沉积物类型明显受沉积物粒度的影响，呈现出明显的元素“粒度控制效应”。

图3-21　烟台-威海近岸海域表层沉积物底质类型平面分布图

表3-11　烟台-威海近岸海域表层沉积物重金属含量（mg/kg）特征

表层沉积物平均粒径研究表明该调查区沉积物的物质来源主要受山东半岛及附近岛屿陆源风化侵蚀物质输入影响，因此，我们选取中国东部上陆壳中的重金属含量作为调查区重金属元素含量的背景值，各金属元素含量见表3-12。调查区表层沉积物中的Pb、As元素含量明显高于中国东部上陆壳元素背景值，反映出上述两种重金属元素可能受到了人类活动的影响。

表3-12　中国东部上陆壳金属元素含量(www.daowen.com)

从烟台-威海近岸海域表层沉积物重金属平面分布图（图3-22）中可以看出，调查区Cu、Pb、Zn元素含量具有相似的平面分布特征，它们的高值区主要位于调查区的东南部海域，即粉砂沉积物沉积区域，且它们的高值区主要呈圆斑状分布。Cr元素和As元素具有相似的平面分布特征，高值区主要分布在调查区的东南部海域以及调查区的西南部近岸海域。Cd元素呈现出其独特的沉积特征，高值区呈圆斑状分布在调查区的东南部海域。

图3-22　烟台-威海近岸海域表层沉积物重金属含量平面分布图

2.表层沉积物重金属污染评价

地质累积指数（Igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Müller等利用重金属总浓度与背景值的关系来确定重金属污染程度的参数，应用地质累积指数公式计算出来的各站位的各重金属Igeo值表明各重金属元素的污染强度顺序为As＞Pb＞Cd＞Zn＞Cr＞Cu，As元素和Pb元素成为调查区污染较强的两种重金属元素。依据Müller等划分的污染等级，调查区Cu、Zn、Cr、Cd元素未出现污染，而As、Pb元素呈现出弱—中等污染程度。As元素污染在中国其他海域同样被发现，如中国的北部湾海域、南中国海、南黄海以及苏北近岸海域等。As元素和Pb元素地质累积指数整体上随着离岸距离的增加其值逐渐减小的特征，可能反映出其污染主要受陆源输入的人为源重金属的影响，随着离岸距离的增加，人类活动影响逐渐减弱。

运用富集系数（EF）鉴别湾内重金属的污染源，其计算公式如下：EF=（重金属元素/Al2 O3）沉积物/（重金属元素/Al2 O3）背景值，调查区背景值取自中国东部上陆壳物质中的金属元素含量（表3-12）。调查区内的重金属Cu、Zn、Cr、Cd元素主要来源于陆壳物质的自然风化，基本未受人类活动排污的影响；As元素和Pb元素明显受到了人类活动的影响，其污染主要由人为源重金属的输入而造成。