Geoscience ›› 2017, Vol. 31 ›› Issue (02): 367-373.
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LAN Xianhong1,2(), GU Zhaofeng1,2, MI Beibei1,2, QIN Yachao1,2, HUNAG Long1,2, XU Yang1,2
Received:
2016-09-08
Revised:
2016-12-20
Online:
2017-04-10
Published:
2017-04-25
CLC Number:
LAN Xianhong, GU Zhaofeng, MI Beibei, QIN Yachao, HUNAG Long, XU Yang. Environmental Geochemical Characteristics of Heavy Metals in Surface Sediments from the Western Bohai Sea[J]. Geoscience, 2017, 31(02): 367-373.
项目 | Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最小值 | 11.9 | 12.7 | 33.1 | 33.2 | 12.1 | 0.07 | 7.19 | 0.012 |
最大值 | 36.4 | 30.8 | 106 | 91.2 | 40.1 | 0.40 | 16.0 | 0.088 |
平均值 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 68.9 | 30.3 | 0.14 | 11.7 | 0.037 |
标准偏差 | 7.29 | 4.99 | 19.7 | 13.5 | 7.73 | 0.06 | 2.35 | 0.02 |
变异系数 | 0.29 | 0.22 | 0.26 | 0.20 | 0.26 | 0.42 | 0.20 | 0.42 |
Table 1 Statistical characteristics of heavy metal contents in surface sediments from the western Bohai Sea(mg/kg)
项目 | Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最小值 | 11.9 | 12.7 | 33.1 | 33.2 | 12.1 | 0.07 | 7.19 | 0.012 |
最大值 | 36.4 | 30.8 | 106 | 91.2 | 40.1 | 0.40 | 16.0 | 0.088 |
平均值 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 68.9 | 30.3 | 0.14 | 11.7 | 0.037 |
标准偏差 | 7.29 | 4.99 | 19.7 | 13.5 | 7.73 | 0.06 | 2.35 | 0.02 |
变异系数 | 0.29 | 0.22 | 0.26 | 0.20 | 0.26 | 0.42 | 0.20 | 0.42 |
Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg | Corg | 砂 | 粉砂 | 黏土 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Cu | 1.00 | |||||||||||
Pb | 0.94** | 1.00 | ||||||||||
Zn | 0.97** | 0.90** | 1.00 | |||||||||
Cr | 0.85** | 0.76** | 0.90** | 1.00 | ||||||||
Ni | 0.91** | 0.79** | 0.95** | 0.95** | 1.00 | |||||||
Cd | 0.65** | 0.63** | 0.67** | 0.48** | 0.57** | 1.00 | ||||||
As | 0.42** | 0.34* | 0.40** | 0.56** | 0.57** | 0.18 | 1.00 | |||||
Hg | 0.50** | 0.60** | 0.49** | 0.45** | 0.51** | 0.41** | 0.46** | 1.00 | ||||
Corg | 0.86** | 0.75** | 0.91** | 0.76** | 0.83** | 0.61** | 0.13 | 0.32* | 1.00 | |||
砂 | -0.78** | -0.71** | -0.83** | -0.89** | -0.90** | -0.48** | -0.62** | -0.56** | -0.64** | 1.00 | ||
粉砂 | 0.62** | 0.57** | 0.69** | 0.80** | 0.77** | 0.38* | 0.61** | 0.53** | 0.46** | -0.95** | 1.00 | |
黏土 | 0.87** | 0.78** | 0.88** | 0.83** | 0.90** | 0.53** | 0.49** | 0.49** | 0.79** | -0.83** | 0.61** | 1.00 |
Table 2 Correlation coefficients among the elements of surface sediments from the western Bohai Sea
Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg | Corg | 砂 | 粉砂 | 黏土 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Cu | 1.00 | |||||||||||
Pb | 0.94** | 1.00 | ||||||||||
Zn | 0.97** | 0.90** | 1.00 | |||||||||
Cr | 0.85** | 0.76** | 0.90** | 1.00 | ||||||||
Ni | 0.91** | 0.79** | 0.95** | 0.95** | 1.00 | |||||||
Cd | 0.65** | 0.63** | 0.67** | 0.48** | 0.57** | 1.00 | ||||||
As | 0.42** | 0.34* | 0.40** | 0.56** | 0.57** | 0.18 | 1.00 | |||||
Hg | 0.50** | 0.60** | 0.49** | 0.45** | 0.51** | 0.41** | 0.46** | 1.00 | ||||
Corg | 0.86** | 0.75** | 0.91** | 0.76** | 0.83** | 0.61** | 0.13 | 0.32* | 1.00 | |||
砂 | -0.78** | -0.71** | -0.83** | -0.89** | -0.90** | -0.48** | -0.62** | -0.56** | -0.64** | 1.00 | ||
粉砂 | 0.62** | 0.57** | 0.69** | 0.80** | 0.77** | 0.38* | 0.61** | 0.53** | 0.46** | -0.95** | 1.00 | |
黏土 | 0.87** | 0.78** | 0.88** | 0.83** | 0.90** | 0.53** | 0.49** | 0.49** | 0.79** | -0.83** | 0.61** | 1.00 |
海域 | Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 0075.7 | 68.9 | 30.3 | 00.14 | 11.70 | 0.037 |
滦河口[ | 10.7 | 35.7 | 49.6 | 41.2 | 19.3 | 0.06 | ||
标准偏差[ | 4.22 | 4.75 | 20.50 | 9.25 | 4.00 | 0.02 | ||
海河口[ | 36.5 | 48.3 | 189.0 | 76.0 | 48.7 | 0.15 | ||
标准偏差[ | 10.6 | 3.6 | 22.7 | 16.6 | 10.6 | 0.07 | ||
黄河口[ | 18.6 | 13.3 | 32.0 | 20.0 | 0.13 | 9.0 | 0.045 | |
标准偏差[ | 6.5 | 4.2 | 7.1 | 7.3 | 0.03 | 1.70 | 0.021 | |
辽东湾[ | 27.4 | 25.4 | 90.4 | 0.36 | 11.6 | 0.04 | ||
标准偏差[ | 3.44 | 7.21 | 30.9 | 0.17 | 2.74 | 0.01 | ||
锦州湾[ | 416.9 | 753.2 | 6 419 | 60.6 | 248.1 | 396.5 | ||
莱州湾[ | 13.3 | 20.2 | 59.4 | 57.1 | 19.4 | 0.10 | 13.1 | |
标准偏差[ | 5.8 | 5.1 | 15.4 | 11.5 | 6.6 | 0.01 | 2.3 | |
长江口[ | 17.3 | 16.2 | 55.5 | 31.7 | 0.11 | 0.019 | ||
标准偏差[ | 8.3 | 4.9 | 15.7 | 8.0 | 0.06 | 0.013 | ||
珠江口[ | 38.6 | 44.0 | 100.7 | 81.1 | 0.20 | 22.9 | 0.17 | |
标准偏差[ | 13.2 | 11.4 | 32.5 | 14.5 | 0.1 | 7.5 | 0.10 | |
黄海[ | 18.8 | 17.6 | 56.1 | 32.5 | 0.13 | 0.019 | ||
标准偏差[ | 8.83 | 6.93 | 23.6 | 10.5 | 0.07 | 0.013 | ||
东海[ | 13.0 | 22.2 | 68.7 | 146.2 | 0.06 | 0.12 | ||
标准偏差[ | 5.56 | 7.72 | 18.3 | 22.8 | 0.10 | 0.07 | ||
南海[ | 34.0 | 24.1 | 108.0 | 57.9 | 0.25 | 6.58 | 0.06 | |
标准偏差[ | 24.7 | 8.0 | 45.0 | 19.4 | 0.08 | 3.41 | 0.04 |
Table 3 Comparison of heavy metal concentrations in surface sediments along the coast of China(mg/kg)
海域 | Cu | Pb | Zn | Cr | Ni | Cd | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 0075.7 | 68.9 | 30.3 | 00.14 | 11.70 | 0.037 |
滦河口[ | 10.7 | 35.7 | 49.6 | 41.2 | 19.3 | 0.06 | ||
标准偏差[ | 4.22 | 4.75 | 20.50 | 9.25 | 4.00 | 0.02 | ||
海河口[ | 36.5 | 48.3 | 189.0 | 76.0 | 48.7 | 0.15 | ||
标准偏差[ | 10.6 | 3.6 | 22.7 | 16.6 | 10.6 | 0.07 | ||
黄河口[ | 18.6 | 13.3 | 32.0 | 20.0 | 0.13 | 9.0 | 0.045 | |
标准偏差[ | 6.5 | 4.2 | 7.1 | 7.3 | 0.03 | 1.70 | 0.021 | |
辽东湾[ | 27.4 | 25.4 | 90.4 | 0.36 | 11.6 | 0.04 | ||
标准偏差[ | 3.44 | 7.21 | 30.9 | 0.17 | 2.74 | 0.01 | ||
锦州湾[ | 416.9 | 753.2 | 6 419 | 60.6 | 248.1 | 396.5 | ||
莱州湾[ | 13.3 | 20.2 | 59.4 | 57.1 | 19.4 | 0.10 | 13.1 | |
标准偏差[ | 5.8 | 5.1 | 15.4 | 11.5 | 6.6 | 0.01 | 2.3 | |
长江口[ | 17.3 | 16.2 | 55.5 | 31.7 | 0.11 | 0.019 | ||
标准偏差[ | 8.3 | 4.9 | 15.7 | 8.0 | 0.06 | 0.013 | ||
珠江口[ | 38.6 | 44.0 | 100.7 | 81.1 | 0.20 | 22.9 | 0.17 | |
标准偏差[ | 13.2 | 11.4 | 32.5 | 14.5 | 0.1 | 7.5 | 0.10 | |
黄海[ | 18.8 | 17.6 | 56.1 | 32.5 | 0.13 | 0.019 | ||
标准偏差[ | 8.83 | 6.93 | 23.6 | 10.5 | 0.07 | 0.013 | ||
东海[ | 13.0 | 22.2 | 68.7 | 146.2 | 0.06 | 0.12 | ||
标准偏差[ | 5.56 | 7.72 | 18.3 | 22.8 | 0.10 | 0.07 | ||
南海[ | 34.0 | 24.1 | 108.0 | 57.9 | 0.25 | 6.58 | 0.06 | |
标准偏差[ | 24.7 | 8.0 | 45.0 | 19.4 | 0.08 | 3.41 | 0.04 |
EF范围 | 级别 | 富集程度 |
---|---|---|
EF<2 | 1 | EF<1无富集,1<EF<2轻度富集 |
2≤EF<5 | 2 | 中度富集 |
5≤EF<20 | 3 | 显著富集 |
20≤EF<40 | 4 | 高度富集 |
EF≥40 | 5 | 极强富集 |
Table 4 Enrichment factor of grading[29]
EF范围 | 级别 | 富集程度 |
---|---|---|
EF<2 | 1 | EF<1无富集,1<EF<2轻度富集 |
2≤EF<5 | 2 | 中度富集 |
5≤EF<20 | 3 | 显著富集 |
20≤EF<40 | 4 | 高度富集 |
EF≥40 | 5 | 极强富集 |
背景值 | Cu | Pb | Zn | Cd | Ni | Cr | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 0.14 | 30.3 | 68.9 | 11.7 | 0.037 |
辽东湾[ | 26.7 | 14.9 | 72.6 | 0.12 | ||||
渤海湾[ | 25.4 | 16.3 | 72.8 | 0.12 | ||||
莱州湾[ | 20.7 | 13.6 | 70.2 | 0.13 | ||||
渤海[ | 22 | 20 | 64 | 0.090 | 26 | 57 | 9.0 | 0.036 |
黄海[ | 18 | 22 | 67 | 0.088 | 26 | 64 | 9.4 | 0.024 |
东海[ | 14 | 21 | 66 | 0.068 | 25 | 61 | 8.0 | 0.025 |
南海[ | 13 | 19 | 61 | 0.053 | 20 | 53 | 7.2 | 0.027 |
中国近海[ | 15 | 20 | 65 | 0.065 | 24 | 61 | 7.7 | 0.025 |
Table 5 Background values of heavy metal contents in various geographical scales(mg/kg)
背景值 | Cu | Pb | Zn | Cd | Ni | Cr | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 0.14 | 30.3 | 68.9 | 11.7 | 0.037 |
辽东湾[ | 26.7 | 14.9 | 72.6 | 0.12 | ||||
渤海湾[ | 25.4 | 16.3 | 72.8 | 0.12 | ||||
莱州湾[ | 20.7 | 13.6 | 70.2 | 0.13 | ||||
渤海[ | 22 | 20 | 64 | 0.090 | 26 | 57 | 9.0 | 0.036 |
黄海[ | 18 | 22 | 67 | 0.088 | 26 | 64 | 9.4 | 0.024 |
东海[ | 14 | 21 | 66 | 0.068 | 25 | 61 | 8.0 | 0.025 |
南海[ | 13 | 19 | 61 | 0.053 | 20 | 53 | 7.2 | 0.027 |
中国近海[ | 15 | 20 | 65 | 0.065 | 24 | 61 | 7.7 | 0.025 |
毒性阀值 | Cu | Pb | Zn | Cd | Ni | Cr | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TEC[ | 38.2 | 53.0 | 153.5 | 1.04 | 23.2 | 78.3 | 16.1 | 0.18 |
PEC[ | 214.6 | 296.0 | 396.2 | 5.76 | 58.3 | 268.5 | 54.3 | 0.66 |
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 0.14 | 30.3 | 68.9 | 11.7 | 0.04 |
Table 6 Toxicity prediction of heavy metals in sediments(mg/kg)
毒性阀值 | Cu | Pb | Zn | Cd | Ni | Cr | As | Hg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TEC[ | 38.2 | 53.0 | 153.5 | 1.04 | 23.2 | 78.3 | 16.1 | 0.18 |
PEC[ | 214.6 | 296.0 | 396.2 | 5.76 | 58.3 | 268.5 | 54.3 | 0.66 |
渤海西部 | 25.5 | 22.3 | 75.7 | 0.14 | 30.3 | 68.9 | 11.7 | 0.04 |
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Abstract |
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