山东丁字湾海域沉积物重金属含量、分布及与粒径之间的关系研究

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.059

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (05): 928-935.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.059

山东丁字湾海域沉积物重金属含量、分布及与粒径之间的关系研究

汤世凯¹^,²(), 张杰¹^,²(), 于晓静¹^,², 陶志斌¹^,², 李金鹏¹^,²

1.山东省海洋地质勘查院,山东烟台 264004
2.山东省第三地质矿产勘查院,山东烟台 264004

收稿日期:2020-06-02 修回日期:2020-08-12 出版日期:2020-10-28 发布日期:2020-10-29
通讯作者: 张杰
作者简介:张杰,男,高级工程师,1983年出生,环境工程专业,主要从事水工环地质、海洋地质研究。Email: kcyzhangjie@126.com。
汤世凯,男,工程师,硕士研究生,1988年出生,地质学专业,主要从事海洋地质调查研究。Email: tsktop@163.com。
基金资助:
山东省财政项目“山东半岛蓝色经济区重点规划区1∶5万海岸带综合地质调查(丁字湾)”(鲁勘字(201669)号);山东省地质矿产勘查开发局项目“山东省海岸带地质环境演变规律与机制”(202003)

Heavy Metal Contents, Spatial Distributions and Their Relationships with the Grain Size of Surficial Sediments in Dingziwan, Shandong

TANG Shikai¹^,²(), ZHANG Jie¹^,²(), YU Xiaojing¹^,², TAO Zhibin¹^,², LI Jinpeng¹^,²

1. Marine Geological Exploration Institute of Shandong Province, Yantai,Shandong 264004, China
2. No.3 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources of Shandong Province, Yantai,Shandong 264004, China

Received:2020-06-02 Revised:2020-08-12 Online:2020-10-28 Published:2020-10-29
Contact: ZHANG Jie

摘要/Abstract

摘要：

为揭示沉积物中重金属含量的粒径控制规律,选取山东丁字湾海域126件表层沉积物样品进行粒度和重金属(Cr、Pb、As、Cd和Hg)含量测试分析,总结沉积物类型和重金属分布特征,进而分析沉积物重金属含量、空间分布及其与粒径之间的关系。结果表明,自湾口至外海,沉积物类型由砂向粉砂大致呈扇形过渡,平均粒径φ值逐渐增大,黏土含量逐渐增高,Cr、Pb、Cd和Hg含量随之升高,As含量则先降后升,表层沉积物质量符合国家第一类标准。相关性分析表明,砂、砂质粉砂和粉砂中Cr含量与平均粒径均为显著正相关;砂中As含量与平均粒径为显著负相关,粉砂中As含量与平均粒径为显著正相关;砂质粉砂和粉砂中Hg含量与平均粒径均为显著正相关;其余各沉积物重金属含量和平均粒径相关性不显著。

关键词: 粒径, 重金属含量, 沉积物, 山东丁字湾

Abstract:

To elucidate the regularity of heavy metal content and grain size, 126 surficial sediment samples were collected from Dingziwan in Shandong Province. The sediment types and spatial distributions of heavy metal contents were summarized. Accordingly, the heavy metal contents, spatial distributions, and their relations with grain size were analyzed. The results show that sediment types are fan-shaped and grain size decreases offshore.Contents of Cr, Pb, Cd, and Hg increase, while the As content first decreases and then increases.The relations between heavy metal contents and grain size vary in different sediments.In sand, sandy silt and silt, clear positive correlation is present between Cr content and the average grain size.There is negative correlation between As content and the average grain size for sand, and positive correlation between As content and the average grain size for silt.The positive correlation between Hg content and the average grain size for sandy silt is the same as silt.There is no discernible correlation between other heavy metal contents and sediment average grain size.

Key words: grain size, heavy metal content, sediment, Dingziwan, Shandong

中图分类号:

汤世凯, 张杰, 于晓静, 陶志斌, 李金鹏. 山东丁字湾海域沉积物重金属含量、分布及与粒径之间的关系研究[J]. 现代地质, 2020, 34(05): 928-935.

TANG Shikai, ZHANG Jie, YU Xiaojing, TAO Zhibin, LI Jinpeng. Heavy Metal Contents, Spatial Distributions and Their Relationships with the Grain Size of Surficial Sediments in Dingziwan, Shandong[J]. Geoscience, 2020, 34(05): 928-935.

图/表 9

参考文献 31

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沉积物类型	数据类别	平均粒径/?	粒级组分/%
沉积物类型	数据类别	平均粒径/?	砂	粉砂	黏土
砂	最大值	2.90	98.1	6.2	4.5
	最小值	0.42	90.3	0.2	1.1
	平均值	2.25	96.4	1.6	1.9
砂质粉砂	最大值	6.60	47.8	86.5	24.8
	最小值	4.55	10.7	37.4	2.6
	平均值	5.66	21.1	63.2	15.7
粉砂	最大值	7.19	9.8	86.4	27.7
	最小值	5.65	1.1	63.7	12.5
	平均值	6.33	5.7	74.0	20.3
泥质砂	最大值	4.33	87.28	24.85	15.72
	最小值	2.85	59.43	5.44	7.28
	平均值	3.63	74.94	14.38	10.68
泥	最大值	7.26	9.30	63.12	37.60
	最小值	6.72	2.23	53.85	33.37
	平均值	7.10	5.46	59.33	35.21
砂质泥	最大值	7.11	25.07	55.81	36.98
	最小值	6.03	11.70	45.90	28.49
	平均值	6.64	17.49	51.01	31.50
粉砂质砂	最大值	4.57	88.90	34.82	12.64
	最小值	3.01	52.54	7.93	3.06
	平均值	3.62	73.36	20.50	6.14
砾质泥质砂		1.11	53.57	11.40	5.50

沉积物类型	数据类别	平均粒径/?	粒级组分/%
沉积物类型	数据类别	平均粒径/?	砂	粉砂	黏土
砂	最大值	2.90	98.1	6.2	4.5
	最小值	0.42	90.3	0.2	1.1
	平均值	2.25	96.4	1.6	1.9
砂质粉砂	最大值	6.60	47.8	86.5	24.8
	最小值	4.55	10.7	37.4	2.6
	平均值	5.66	21.1	63.2	15.7
粉砂	最大值	7.19	9.8	86.4	27.7
	最小值	5.65	1.1	63.7	12.5
	平均值	6.33	5.7	74.0	20.3
泥质砂	最大值	4.33	87.28	24.85	15.72
	最小值	2.85	59.43	5.44	7.28
	平均值	3.63	74.94	14.38	10.68
泥	最大值	7.26	9.30	63.12	37.60
	最小值	6.72	2.23	53.85	33.37
	平均值	7.10	5.46	59.33	35.21
砂质泥	最大值	7.11	25.07	55.81	36.98
	最小值	6.03	11.70	45.90	28.49
	平均值	6.64	17.49	51.01	31.50
粉砂质砂	最大值	4.57	88.90	34.82	12.64
	最小值	3.01	52.54	7.93	3.06
	平均值	3.62	73.36	20.50	6.14
砾质泥质砂		1.11	53.57	11.40	5.50

沉积物类型	数据类别	Cr/ 10^-6	Pb/ 10^-6	As/ 10^-6	Cd/ 10^-6	Hg/ 10^-9
砂	最大值	85.80	17.70	24.00	0.30	8.42
	最小值	22.45	2.10	3.26	0.02	3.95
	平均值	45.76	11.98	8.57	0.05	5.69
砂质粉砂	最大值	74.60	21.60	10.13	0.22	29.59
	最小值	53.20	10.20	5.82	0.05	10.42
	平均值	62.90	15.38	8.02	0.09	19.77
粉砂	最大值	77.70	23.60	13.55	0.25	39.30
	最小值	53.90	11.80	6.26	0.06	14.02
	平均值	65.90	16.61	8.24	0.09	20.69
泥质砂	最大值	85.05	19.60	10.37	0.13	20.50
	最小值	59.20	8.60	5.02	0.04	6.62
	平均值	70.39	15.83	7.88	0.08	12.54
泥	最大值	81.20	21.20	11.13	0.21	25.48
	最小值	61.70	16.20	8.56	0.06	19.87
	平均值	75.20	18.78	9.89	0.11	22.99
砂质泥	最大值	74.40	19.50	10.17	0.13	29.21
	最小值	69.20	15.20	8.81	0.11	15.77
	平均值	71.73	17.30	9.41	0.12	22.53
粉砂质砂	最大值	61.80	19.70	8.67	0.11	20.75
	最小值	41.20	12.30	5.93	0.03	6.68
	平均值	55.68	14.84	7.59	0.06	11.44
砾质泥质砂		29.90	12.60	17.29	0.10	10.91
丁字湾历史数据^[12]	最大值		11.25		0.146
	最小值		8.31		0.081
	平均值		10.12		0.107
胶州湾东部^[20]	最大值	130.00	63.00	13.60	1.00	590
	最小值	21.00	20.00	4.50	0.03	6
	平均值	65.47	30.87	8.44	0.15	80

沉积物类型	数据类别	Cr/ 10^-6	Pb/ 10^-6	As/ 10^-6	Cd/ 10^-6	Hg/ 10^-9
砂	最大值	85.80	17.70	24.00	0.30	8.42
	最小值	22.45	2.10	3.26	0.02	3.95
	平均值	45.76	11.98	8.57	0.05	5.69
砂质粉砂	最大值	74.60	21.60	10.13	0.22	29.59
	最小值	53.20	10.20	5.82	0.05	10.42
	平均值	62.90	15.38	8.02	0.09	19.77
粉砂	最大值	77.70	23.60	13.55	0.25	39.30
	最小值	53.90	11.80	6.26	0.06	14.02
	平均值	65.90	16.61	8.24	0.09	20.69
泥质砂	最大值	85.05	19.60	10.37	0.13	20.50
	最小值	59.20	8.60	5.02	0.04	6.62
	平均值	70.39	15.83	7.88	0.08	12.54
泥	最大值	81.20	21.20	11.13	0.21	25.48
	最小值	61.70	16.20	8.56	0.06	19.87
	平均值	75.20	18.78	9.89	0.11	22.99
砂质泥	最大值	74.40	19.50	10.17	0.13	29.21
	最小值	69.20	15.20	8.81	0.11	15.77
	平均值	71.73	17.30	9.41	0.12	22.53
粉砂质砂	最大值	61.80	19.70	8.67	0.11	20.75
	最小值	41.20	12.30	5.93	0.03	6.68
	平均值	55.68	14.84	7.59	0.06	11.44
砾质泥质砂		29.90	12.60	17.29	0.10	10.91
丁字湾历史数据^[12]	最大值		11.25		0.146
	最小值		8.31		0.081
	平均值		10.12		0.107
胶州湾东部^[20]	最大值	130.00	63.00	13.60	1.00	590
	最小值	21.00	20.00	4.50	0.03	6
	平均值	65.47	30.87	8.44	0.15	80

重金属类型	Cr/ 10^-6	Pb/ 10^-6	As/ 10^-6	Cd/ 10^-6	Hg/ 10^-9
第一类	80	60	20	0.50	200
第二类	150	130	65	1.50	500
第三类	270	250	93	5.00	1 000

山东丁字湾海域沉积物重金属含量、分布及与粒径之间的关系研究

Heavy Metal Contents, Spatial Distributions and Their Relationships with the Grain Size of Surficial Sediments in Dingziwan, Shandong

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沉积物类型	Cr	Pb	As	Cd	Hg
砂	0.654^**	0.347	-0.541^**	0.300	0.240
砂质粉砂	0.406^*	-0.125	0.039	0.194	0.656^**
粉砂	0.622^**	0.170	0.540^**	0.014	0.380^**
泥质砂	-0.201	-0.590	0.712	0.189	0.810
泥	0.823	0.576	0.764	0.178	0.123
砂质泥	0.966	0.340	0.506	0.891	0.979
粉砂质砂	0.664	0.676	-0.269	0.755	0.873
砾质泥质砂

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