海洋中微量元素和海洋重金属污染.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,,‹#›,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,1.1,微量元素的定义及特点,1.2,微量元素的输入与迁出,1.3,海水中微量元素的分类,1.4,影响微量元素分布的各种过程,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,,1.1,微量元素的定义及特点,微量元素,(,或痕量元素,),：,海水中元素的含量低于,1 mg/dm,3,的元素不包括溶解气体、营养盐和放射性核素它们在海水中的含量非常低，仅占海水总含盐量的,0.1,％，但其种类却比常量组分多得多微量元素与常量元素的差异,常量元素含量高、性质稳定,(,保守性,),，与盐度关系密切，浓度随物理过程变化痕量元素含量低而易变,(,非保守性,),，大部分与盐度关系不密切，浓度受进入或迁出溶液的各种物理、化学、生物及地质过程的影响。

微量或痕量是相对于常量元素而言的，因所处的体系不同而不同，如,Al,在地壳中是主量元素，但它在海水中为微量元素,海水中微量元素的特点,1.,非保守性,海水微量元素的含量随地理位置、深度、季节等变化而变化,(,氯度比值不恒定,),因为：,地球化学活性较大,,海洋微量元素广泛参与元素地球化学循环；,区域性变化大,,河口区,(,河流,),、火山周围,(,火山活动,),、表层,(,大气输入,),等,；,生物活性大,,生物利用：如,Fe,、,Cu,、,Zn,、,Mn,、,Co,等正常浓度是生物体基本成分，,生物富集：如,Fe,富集倍数,(,硅藻,1×10,5,、贻贝,2×10,5,、鱼类,6×10,5,),；,海水中微量元素的特点,2.,含量低,海水中微量元素的含量小于,1 mg kg,-1,，其总量小于总盐量的,0.1%,3.,循环和迁移变化复杂,水动力迁移,物理因素，如潮汐、海流和涡动扩散等多变量综合作用化学过程引起的迁移,物理,(,界面,),化学、光化学过程,生物地球化学作用与生物迁移,生物地球化学过程,,海水中微量元素的特点,4.,研究难度大,含量低,,微量元素的含量,(10,-9,~10,-12,, w/w),小于测定方法或仪器检出限；,取样沾污问题严重,采水器需要使用具有,TPFE,衬里的或是由,TPFE,制作，,…,；,样品贮存或固定难度大,样品贮存或固定不当，会造成沾污或损失；,分析测定环境的要求较高,海水微量元素的研究历史,从,50,年代开始才对海水微量元素进行地球化学研究。

1952,年,Barth(,巴尔特,),提出并计算了元素在海水中的停留时间；,1954,年,Goldberg(,戈德堡,),发表了微量元素从海水向海底转移的研究结果；,1956,年,Krauskopf(,克劳斯科普夫,),对海水中,13,种微量元素的浓度和影响因素，进行了实验室模拟试验但是早期测定的数据，有一些是不可靠的，只有在,P.G. Breuer(,布鲁尔,),于,1975,年总结并发表了海水微量元素的含量、可能的化学形式和停留时间的估算表之后，微量元素的测定，才有一些准确度很高的结果痕量元素研究方面的两大改进：,仪器分析和分析化学的重大改进：从,1975,年以来，重新测量的痕量元素的浓度已被证实比以前工人的浓度低,10~100,倍，并发现这些痕量元素的垂直分布图与海洋中已知的生物、物理和地质过程相一致在取样、贮存和分析期间污染的消除和控制：在海洋断面地球研究计划,(GEOSECS),期间，许多学者利用装在一个罩盘上的,30,升的,尼斯金采水器,采集样品，已在海洋学上获得许多痕量元素的一致结果当今海水中微量元素相关的国际研究,The GEOTRACES Program,(),GEOTRACES,指引性的目标：通过控制在海洋中关键微量元素和同位素的分布来确定变化过程和通量的量化，并建立对这些分布的敏感性变化的环境条件 。

第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,1.1,微量元素的定义及特点,1.2,微量元素的输入与迁出,1.3,海水中微量元素的分类,1.4,影响微量元素分布的各种过程,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,1.2,微量元素的输入与迁出,海洋中微量元素的,输入途径,：,河流把陆地岩石风化的产物输入到海洋中,大气输入,冰川运动,海底火山作用、热水作用,其他输入：人类工业排放、外海区沙漠尘暴等,入海洋物质总量,～,25 Gt y,-1,河流,(,占,90,％,),,溶解态,4.2 Gt y,-1,固态,18.3 Gt y,-1,,大气输入,0.006 Gt y,-1,冰川输入,2 Gt y,-1,(90,％来自南极大陆,),(Garrelsand Macknzie, 1971),1.2,微量元素的输入与迁出,海水中微量元素的迁出,(,吸附和沉淀,),通过浮游生物的吸收、浮游生物的粪便或尸体向海底的沉降，可将痕量元素从海水中迁出；,有机颗粒物质的吸附和清除作用；,水合氧化物和黏土矿物吸附并沉降至海底，成为沉积物的一部分；,结合到铁锰结核上根据直接的化学分析，锰铁结核吸收的相应顺序可能是,Co>,,Ni> Cu> Zn> Ba> Sr> Ca> Mg,。

第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,1.1,微量元素的定义及特点,1.2,微量元素的输入与迁出,1.3,海水中微量元素的分类,1.4,影响微量元素分布的各种过程,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,1.3,海水中微量元素的分类,Bruland(1983),根据海水中微量元素垂直分布的特点，将其分成,7,类1),保守型,Rb,+,、,Cs,+,、,MoO,4,2-,(2),营养盐型,,(a),磷酸盐,(,或硝酸盐,),型,Cd,和,As(V),(b),硅酸盐型,Ba,、,Zn,、,Ge,(c),其他特殊型,Ni,、,Se,（浅水和深水混合再生循环）,(3),表层富集而深层耗尽型,,(a),大气输送的表层富集型,Pb,、,210Pb,(b),河流输送和陆架沉积物释放的表层富集型,Mn,、,228Ra,(c),生物调解还原过程与水体氧化还原平衡相结合的表层富集型,Cr(Ⅲ),、,As(Ⅲ),(4),中层最小值的分布,A1,、,Cu,(5),中层最大值的分布,Mn,、,3He,(6),中层最大值或亚氧化层最小值分布,,(a),最大值,Mn(II),、,Fe(II),(b),最小值,Cr(Ⅲ),(7),与缺氧水体有关的最大值或最小值型,,(a),最大值,Mn(II),、,Fe(II),(b),最小值,Cr(Ⅲ),1.3,海水中微量元素的分类,(1),保守型,这类微量元素在海水中比较稳定，反应活性低，其浓度与盐度的比值恒定，,从表层到底层均匀分布,，与主要成分一样可视为保守型元素。

属于这一类分布的微量元素有水合阳离子,Rb,+,和,Cs,+,以及钼酸根阴离子,(MoO,4,2-,),太平洋,MoO,4,2-,的垂直分布,1.3,海水中微量元素的分类,(2),营养盐型,这类元素的垂直分布类似于营养盐的分布，呈现,表层耗尽而深层富集,①,浅水再生,——,磷酸盐,(,硝酸盐,),型,②深水再生循环,——,硅酸盐型,③浅水与深水再生结合,1.3,海水中微量元素的分类,(2),营养盐型,①,磷酸盐,(,或硝酸盐,),型分布可在,中层深度观测到最大值,，这是由于在浅水再生循环引起，属于这类分布的微量元素如,Cd,和,As(V),1.3,海水中微量元素的分类,(2),营养盐型,②,硅酸盐型分布可在,深层观测到最大值,，这是由于深层水再生循环引起属于这类分布的微量元素是,Ba,，,Zn,和,Ge,1.3,海水中微量元素的分类,(2),营养盐型,③,从一些痕量元素的分布，例如,Ni,和,Se,的分布，推断出有浅水和深层水相结合的再生循环1.3,海水中微量元素的分类,(3),表层富集而深层耗尽型,这类痕量元素首先是由供给源输送给表层水，而后迅速永久地从海水中迁出，它们在海洋中的停留时间相对于海洋混合时间较短。

引起表层富集的过程有以下三种：,①主要由,大气输送,到海洋表层，紧接着在整个水体中被清除例如,Pb,和,210,Pb,；,②,主要由,河流输送或由陆架沉积物中释放,出来，通过水平混合进入表层水，从而引起表层的最大值，如,Mn,和,228,Ra,；,③在表层水内由于,生物的调解还原过程与整个水体的氧化还原平衡结合,起来，使得某些元素的氧化态或颗粒态在表层得到富集，例如,Cr(Ⅲ),，,As(Ⅲ),1.3,海水中微量元素的分类,(3),表层富集而深层耗尽型,大气输送,(Pb),河流输送或由陆架沉积物中释放,(Mn),1.3,海水中微量元素的分类,(4),中层深度有最小值型,中层深度最小值是由表层输入，在海底或海底附近再生被清除而造成的已报道,Al,和,Cu,呈现这种类型的分布大西洋和太平洋溶解态,Al,的垂直分布,1.3,海水中微量元素的分类,(5),中层深度有最大值型,中层深度最大值是由于热水活动引起的，,Mn,和,3,He,是呈现这种分布的最典型例子1.3,海水中微量元素的分类,(6),中层最大值或亚氧化层最小值型,在东部热带太平洋和北印度洋发现有典型的少氧化层的广泛分布这意味着在水柱或在邻近陆坡沉积物中，还原过程普遍存在，在这种区域经常出现痕量元素的最大值或最小值。

①如果元素的还原形式相对它的氧化形式来说是易溶的，出现最大值，例如,Mn(II),和,Fe(II),；,②当元素的还原形式相对来说是比较难溶的，或易于与固相结合的，就出现最小值，例如,Cr(Ⅲ),1.3,海水中微量元素的分类,(7),与缺氧有关的最大值或最小值型,在水的循环受限制的区域，由于,SO,4,2-,-H,2,S,氧化还原电对能产生缺氧，即产生还原条件：例如卡里亚科海沟和萨亚尼茨海湾①当痕量元素的还原形式比在氧化条件下存在的形式更为易溶时就出现最大值，例如,Mn(II),和,Fe(II),；,②当还原形式相对来说是比较难溶的，或易于与固相结合的，就出现最小值，例如,Cr(Ⅲ),1.3,海水中微量元素的分类,(7),与缺氧有关的最大值或最小值型,,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,1.1,微量元素的定义及特点,1.2,微量元素的输入与迁出,1.3,海水中微量元素的分类,1.4,影响微量元素分布的各种过程,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,1.4,影响微量元素分布的各种过程,⑴,生物过程,浮游植物通过光合作用和呼吸作用控制着营养元素的分布及变化。

有些微量元素在海水中的分布，与某种营养元素十分相似，如,Cu,和,Cd,的分布与,N,和,P,的分布相似，而,Ba,，,Zn,，,Cr,的分布与,Si,相似这都说明生物过程很可能是控制海水中,Cu,，,Cd,，,Ba,，,Zn,，,Cr,等元素分布的因素之一⑵,吸附过程,悬浮在海水中的黏土矿物、铁和锰的氧化物、腐殖质等颗粒在下沉过程中，大量吸收海水中各种微量元素，将它们带至海底进人沉积相，这也是影响微量元素在海水中浓度的因素,1.4,影响微量元素分布的各种过程,⑶,海,-,气交换过程,有几种微量元素在表层海水中的浓度高，在深层海水中的浓度低如,Pb,在表层海水中浓度最大，在,1000 m,以下的海水中浓度随深度的增加而迅速降低，这是受到海,-,气交换过程所控制⑷,热水活动,海底地壳内部的热水，常常通过地壳裂缝注入深层的海水中，形成海底热泉，它含有大量的微量元素，因而使附近深海区的海水组成发生很大变化第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,,2.1,海洋中的某些微量元素,2.2,微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,2.1,海洋中的某些微量元素,1.,铅,地壳中铅的平均丰度为,16 μg g,-1,。

海水中含量很低，约,0.01μg dm,-3,每年约有,2×10,10,~3×10,11,g,铅由自然途径进入大气圈，其中约,4%,为人类排放大气中气溶胶铅最终通过降水或沉降到达地表由河流进入海洋的铅约,99%,随悬浮颗粒物在陆架区沉降海水中溶解铅的主要形式中,Pb(CO,3,),2,2-,约,75%,溶解铅越过陆架进入深海海水中铅的存在形式有：自由离子及铅的无机络合物、有机络合物，颗粒态铅等海水中铅分布一般为近岸高、外海低，表层高、深层低2.1,海洋中的某些微量元素,1.,铅,2.1,海洋中的某些微量元素,2.,汞,大洋海水中含量很低，约,0.02 μg dm,-3,，不会有生态危害近岸区域可达,0.1 μg dm,-3,甚至更高，形成汞污染海水中的汞,,溶解态汞,颗粒态汞,,无机汞：,Hg,0,、,Hg,2,2+,、,Hg,2+,及络合物,HgCl,4,2-,、,HgCl,3,-,、,HgCl,2,有机汞,,烷基汞：,CH,3,Hg,+,、,(CH,3,),2,Hg,、,C,2,H,5,Hg,+,、,CH,3,OC,2,H,4,Hg,+,苯基汞,2.1,海洋中的某些微量元素,2.,汞,,海水中汞的存在形式,氧化条件良好的水体中，溶解态汞主要以正二价存在，形成多种络合物及自由离子。

缺氧水中有,Hg,0,、,Hg,2,2+,、,Hg,2+,存在1048698;,在无氧还原条件下，主要是,Hg,0,和,HgS,2,2-,存在汞的生物甲基化作用,在微生物或生物作用下，汞能转化为甲基汞或二甲基汞的作用称作“汞的生物甲基化作用”汞的甲基化作用多在沉积物界面上发生在厌氧和充氧条件下都可以发生，无氧条件下速度快些汞的甲基化速率与有机物含量、汞的浓度、温度、,Eh,、,pH,有关2.1,海洋中的某些微量元素,2.,汞,汞的转化,,2.1,海洋中的某些微量元素,2.,汞,,汞的毒性,无机汞：毒性,Hg,2+,＞,Hg,0,有机汞,毒性较轻的：苯基汞和甲氧基乙基汞,剧毒的：烷基汞，其中又以甲基汞和乙基汞毒性最大水俣病,),2.1,海洋中的某些微量元素,3.,其他微量元素,铝,类营养元素,(Se,、,Zn,、,Cd,、,Ni,等,),：,与生物生长有关，是生物生长必需元素垂直分布类似于营养盐第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,2.1,海洋中的某些微量元素,,2.2,微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,2.2,微量元素的生物地球化学,1.,生物地球化学过程的控制因素,海洋中痕量元素的地球化学过程是相当复杂的。

其地球化学平衡过程主要由下面四个过程控制：,(1),与颗粒物质的作用；,(2),在水合氧化物胶体上的吸附作用；,(3),与生物体的相互作用；,(4),与有机物配位体的相互作用,——,形成金属有机络合物2.,微量元素的再循环,(1),颗粒的再生作用,(2),海底通量及再生过程,(3),清除和再循环模型,2.2,微量元素的生物地球化学,3.,铁的生物地球化学,HNLC,海区,超过,10%,的世界海洋表面海水，包括北太平洋、赤道太平洋和南极附近太平洋的表面海水，主要的植物生长营养盐,(,硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐,),以及光是充足的；但浮游植物却是低的，呈现“高营养盐,—,低生产力”现象低生产力也显示在低叶绿素上，故这样的海区也被称为“高营养盐,—,低叶绿素”,(,简写“,HNLC”),海区HNLC(High-Nutrient,，,Low-Chlorophyll),高营养盐低叶绿素海区,2.2,微量元素的生物地球化学,3.,铁的生物地球化学,铁假说,(the iron hypothesis),铁是电子迁移和酶体系中基本的痕量元素，,Martin,提出铁假设：,在世界海洋高营养盐,—,低叶绿素,(,生产力,),的海区，铁的可利用性限制浮游植物生长的比率,(,单位生长率,),。

铁假说有两个必然结果：,,(1),铁的可利用性限制了浮游植物对营养盐和碳酸盐的摄入2),因为铁限制控制了浮游植物的生长，而从大气中移出,CO,2,；大气,CO,2,的水平则随铁输送到海表面而变化海水不添加和添加铁试验中，浮游植物增代率比较,(Martin,et al,., 1991),试验站同水温下的最大增代率亦列出实验证明：,①铁的可利用性：提出了补充和调整,HNLC,海区中海洋生产力不足的方法；,②图,6.3,证明：,CO,2,历史记录、尘土沉积和,Vostok,冰核中非海盐大气沉积物等,历史记录支持低水平铁加入到海洋可引起海洋生产力的增加和减低大气中,CO,2,的浓度铁来源：,大气输入,开阔大洋：大气沉降是铁最主要的外部来源，,Martin J.H,和,Gordon R.M,研究了东北太平洋的铁的外部来源，认为,95%,源于大气输入,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3,海洋重金属污染,所谓重金属，一般是指密度大于,5.0g /dm,3,的金属元素，例如铜、铅、锌、铁、汞、铬、钴等。

海洋重金属污染：目前污染海洋的重金属元素主要有,Hg,、,Cd,、,Pb,、,Zn,、,Cr,、,Cu,等在环境科学领域中，重金属主要是指对生物有明显毒性的元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素如：砷、铍、锂与铝列入,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,天然来源,包括：地壳岩石风化、海底火山喷发和陆地水土流失，将大量的重金属通过河流、大气和直接注入海中，构成海洋重金属的本底值人为来源,主要是：工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失，煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运进入海洋3.1,海洋重金属的来源,汞：据估计，全世界每年由于矿物燃烧而进人海洋中的汞有,3000,多吨每年，全世界因人类活动而进入海洋中的汞达,10000 t,左右，与目前世界汞的年产量相当铅：自,1924,年开始使用四乙基铅做为汽油抗爆剂以来，大气中铅的浓度急速地增大。

大气输送是铅污染海洋的重要途径，经气溶胶带入开阔大洋中的铅，锌、镉、汞和硒较陆地输入总量还多,50%,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3.2,海洋重金属的危害,海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进入人体的甲基汞能引起水俣病，,Cd,，,Pb,，,Cr,等亦能引起机体中毒，有致癌或致畸等作用重金属对生物体的危害程度，不仅与金属的性质、浓度和存在形式有关，而且也取决于生物的种类和发育阶段对生物体的危害一般是,Hg> Pb> Cd> Zn> Cu,，有机汞高于无机汞，六价铬离高于三价铬一般海洋生物的种苗和幼体对重金属污染较之成体更为敏感3.2,海洋重金属的危害,两种以上的重金属共同作用时，比单一重金属的作用要复杂得多，归纳为,三种形式,：,①重金属的混合毒性等于各种重金属单独毒性之和时，称为,相加作用,；,②若重金属的混合毒性大于单独毒性之和则为,相乘作用或协同作用,;,③,若重金属的混合毒性低于各单独毒性之和则为,拮抗作用,。

两种以上重金属的混合毒性不仅取决于种类组成，与浓度组合、温度、,pH,值等条件有关一般来说，,Cd,和,Cu,有相加或相乘的作用，,Se,对,Hg,有拮抗作用第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3.3,重金属在海水中的迁移过程,进入海洋的重金属，一般要经过物理、化学及生物等迁移转化过程重金属污染在海洋中的,物理迁移,过程,,主要指海,--,气界面重金属的交换及在海流、波浪、潮汐的作用下，随海水的运动而经历的稀释、扩散过程由于这些作用的能量极大，故能将重金属迁移到很远的地方3.3,重金属在海水中的迁移过程,重金属污染在海洋中的,化学迁移,过程,,主要指重金属在富氧和缺氧条件下发生电子得失的氧化还原反应及其化学价态、活性及毒性等变化过程，导致重金属在海水中的溶解度增大，已经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入水体，造成二次污染此外，重金属在海水中经水解反应生成氢氧化物，或被水中胶体吸附而易在河口或排污口附近沉积，故在这些海区的底质中，常蓄积着较多的重金属。

3.3,重金属在海水中的迁移过程,重金属污染在海洋中的,生物迁移,过程,,主要指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外，并随生物的运动而产生水平和垂直方向的迁移或经由浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链,(,网,),而逐级放大，致使鱼类等主营养阶的生物体内富集着较高浓度的重金属，从而危害生物本身或由于人类取食而损害人体健康此外，海洋中微生物能将某些重金属转化为毒性更强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为毒性更强的甲基汞第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3.4,重金属在海水中的分布特征,①,河口及沿岸水域高于外海；,②底质高于水体；,③高营养阶生物高于低营养阶生物；,④北半球高于南半球第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染,1,海水中微量元素,2,海洋中微量元素的生物地球化学,3,海洋重金属污染,3.1,海洋重金属的来源,3.2,海洋重金属的危害,3.3,重金属在海水中的迁移过程,3.4,重金属在海水中的分布特征,3.5,海洋重金属污染,3.5,海洋重金属污染,Hg,对海洋的污染,Hg,对生物的影响取决于它的浓度,/,化学形态以及生物本身的特征。

研究表明，有机汞化合物对生物的毒性比无机汞化合物大得多甲基汞化合物对海洋生物的毒害最明显环境中的汞通量,(Weiss,et al,.,1971),,通量,(,克,/,年,),自然通量,,陆地进入大气,,由于降雨而沉降作为基准,8.4×10,10,大气含量作为基准,1.5×10,11,格陵兰冰河含量作为基准,2.5×10,10,河流迁入大洋,＜,3.8×10,9,包括人类活动的流量,,全世界产量,(1968),8.8×10,9,矿物燃料燃烧进入大气,1.6×10,9,胶合剂生产进入大气,1.0×10,8,工业和农业使用中的流失,4.0×10,9,3.5,海洋重金属污染,Cd,对海洋的污染,在天然淡水中，,Cd,的含量大约为,0.01~3,μ,g/dm,3,，中值为,0.1,μ,g/dm,3,，主要同有机物以络合物的形式存在海水中,Cd,的平均含量为,0.11,μ,g/dm,3,，主要以,CdCl,2,的胶体状态存在海洋生物能将,Cd,富集于体内，鱼、贝类及海洋哺乳动物的内脏中，含量比较高Cd,在鱼体中干扰,Fe,的代谢，使肠道对,Fe,的吸收减低，破坏血红细胞，从而引起贫血症Cd,在其他脊椎动物体中也有类似的危害作用。

人们长期食用被,Cd,严重污染的海产品会引起骨痛病3.5,海洋重金属污染,Pb,对海洋的污染,海水中,Pb,的浓度一般为,0.01~0.3,μ,g/dm,3,，海水中溶解铅的形态是,PbCO,3,离子对和极细的胶体颗粒，分布极不均匀一般说来，近岸海区浓度较高，随着离岸距离的增加，浓度逐渐降低实验表明，在鱼体内肌肉中的含,Pb,量最低，皮肤和鳞片中的含,Pb,量量高Pb,对鱼类的致死浓度为,0.1~10,μ,g/dm,3,Pb,对各种海洋生物的毒性，现在还没有很多资料可查铅的年估计,(Murozumi,et al,.,1969),,10,12,克,/,年,世界铅产量,(1966),3.5,北半球产量,3.1,以烷基铅形式燃烧的铅,0.31,河流搬运进入海洋环境中的溶解铅,0.24,河流搬运进入海洋环境中的颗粒铅,0.50,3.5,海洋重金属污染,Zn,对海洋的污染,正常海水中，,Zn,为,5,μ,g/dm,3,左右被污染的近岸海水中,Zn,的浓度比大洋水高,5~10,倍，主要来自工业废水据估计，全世界每年通过河流注入海洋的,Zn,达,39.3,×,10,5,t,在近岸海区的沉积物中，,Zn,的含量特别高。

海洋生物对,Zn,的富集能力很强，其中贝类的含,Zn,量特别高，例如牡蛎肉中,Zn,的含量可高达,2500~3000 mg/kg(,干重,),Zn,对牡蛎的生长影响很明显在,Zn,的浓度为,0.3 mg/dm,3,时，牡蛎幼体的生长速度显著降低当,Zn,的浓度达到,0.5 mg/dm,3,时，幼体或者死亡，或者不能发育3.5,海洋重金属污染,Cu,对海洋的污染,正常海水中，,Cu,的浓度为,1.0~10.0,μ,g/dm,3,据估计，通过污水、煤的燃烧和风化等各种途径每年进入海洋中,Cu,的总量可能超过,25,×,10,4,t,含,Cu,污水进入海洋后，除污染海水外，有一部分沉于海底，使底质遭到严重污染当海水中,Cu,的浓度为,0.13 mg/dm,3,时，可使生活在其中的牡蛎着绿色3.5,海洋重金属污染,Cu,和,Zn,对牡蛎的,协同作用,要比单一的影响大得多调查表明，海水中,Cu,的浓度为,0.02~0.1mg/dm,3,，,Zn,的浓度为,0.1~0.4 mg/dm,3,就足以使牡蛎着绿色只有在,Cu,和,Zn,的浓度都很低的条件下，即,Cu,浓度低于,0.01mg/dm,3,，,Zn,浓度低于,0.05mg/dm,3,时，才不会产生绿色牡蛎。

在绿色牡蛎肉中，,Cu,和,Zn,的含量比正常牡蛎高,10~20,倍各种海洋生物对,Cu,的富集能力不同，但一般说来都很强牡蛎就是属于具有这种富集能力的动物之一内容总结,第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染GEOTRACES 指引性的目标：通过控制在海洋中关键微量元素和同位素的分布来确定变化过程和通量的量化，并建立对这些分布的敏感性变化的环境条件通过浮游生物的吸收、浮游生物的粪便或尸体向海底的沉降，可将痕量元素从海水中迁出这类元素的垂直分布类似于营养盐的分布，呈现表层耗尽而深层富集在东部热带太平洋和北印度洋发现有典型的少氧化层的广泛分布海洋中痕量元素的地球化学过程是相当复杂的1)铁的可利用性限制了浮游植物对营养盐和碳酸盐的摄入①铁的可利用性：提出了补充和调整HNLC海区中海洋生产力不足的方法人为来源主要是：工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失，煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运进入海洋海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进入人体的②若重金属的混合毒性大于单独毒性之和则为相乘作用或协同作用在近岸海区的沉积物中，Zn的含量特别高,。