近日,我院罗松英博士团队在国际著名期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》在线发表题为“Analysis of heavy metal and arsenic sources in mangrove surface sediments at Wulishan Port on Leizhou Peninsula, China, using the APCS-MLR model”的原创研究论文。《Ecotoxicology and Environmental Safety》现为中科院环境科学与生态学二区top期刊。该论文的第一单位为岭南师范学院地理科学学院,2018级本科生邓素炎为第一作者,罗松英副教授为通讯作者。
文章简介:红树林是分布在热带和亚热带地区海岸潮间带特有的植被类型。红树林受到陆源包括人类活动以及海域环境信息的叠加影响,因其固有的一些特性,能够大量接受来自潮汐、地表径流等所携带的各类重金属污染物。随着环境污染的加剧和对红树林湿地保护的重视,海岸潮间带成为全球变化与地球科学研究的重要领域,海岸带红树林湿地生态系统的重金属污染及来源解析研究重要性也日益凸显。本研究以雷州半岛五里山港红树林湿地为研究对象,分析了快速工业化和城市化背景下红树林表层沉积物中重金属和类金属(As)的含量特征及污染现状;运用污染负荷指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数对研究区重金属和类金属(As)污染程度及潜在生态风险进行评价;结合多元统计方法和APCS-MLR模型,定性与定量方法相结合,对研究区重金属和类金属(As)潜在的污染来源进行识别和量化。
通过研究得出了如下主要结果:1. 研究区8种污染物的平均含量均超过当地背景水平,但未超过海洋沉积物质量标准;四个采样区的污染水平依次为III>IV>I>II;其中II区污染水平相对较低,推测主要与该区域沉积物粒度以砂为主、不利于污染物的吸附和富集有关。2. 通过因子分析和聚类分析确定了三个主要污染源,其中As、Cr、Ni和Pb来自附近的工业活动及其相关废水,表明主要来源是工业来源;Cd、Cu和Zn来自牡蛎养殖中使用的水泥柱,以及海水养殖和养猪业的排放物,构成了农业来源;Hg来自附近燃烧石油的船舶废气和车辆排放,主要是交通来源。3. APCS-MLR受体模型结果显示,工业、农业和交通来源分别占47.19%、33.13%和13.03%,其中6.65%归因于未确定的来源。研究结果将有助于我们掌握五里山港红树林表层沉积物中重金属和类金属的污染现状,对快速工业化、城市化的港口城市附近重金属和类金属的污染监测与防治具有重要意义。该研究得到了国家自然科学基金项目(42301345)、湛江市海洋青年人才创新项目(2021E05018)、岭南师范学院燕岭优秀青年教师培养计划项目(YL20200209)和岭南师范学院红树林研究院开放课题资助(YBXM03)。
图1 雷州半岛五里山港红树林表层沉积物采样站点分布图
图2 五里山港红树林表层沉积物重金属和砷污染负荷指数(PLI)、内梅罗综合指数(PN)、潜在生态风险指数(RI)空间分布状况及各采样区域的平均值
图3 各因素对重金属和砷的贡献(a)以及各因素对重金属和砷的平均贡献(B)
图4 五里山港重金属和砷来源示意图
文章连接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116788