南三島紅樹(shù)林沉積物汞累積與礦物特征及其關(guān)系分析

陳東平，沈文杰,2,3,4*，羅松英，楊鑫，聶合飛，張金鵬，李雅婷

1. 中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510275；2. 廣東省地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源探查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510275；3. 廣東省地球動(dòng)力作用與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510275；4. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室，廣東 珠海 519000；5. 嶺南師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院，廣東 湛江 524048

汞（Hg）是一種毒性很強(qiáng)的重金屬元素，其物理化學(xué)性質(zhì)特殊，具有易揮發(fā)、長(zhǎng)距離運(yùn)輸、持久性強(qiáng)、生物富集和食物鏈放大作用等特性，被視為全球性的污染物，備受關(guān)注（Chatterjee et al.，2012；Brown et al.，2013；馮新斌等，2013）。紅樹(shù)林濕地分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)的潮間帶，是最重要的海岸濕地生態(tài)系統(tǒng)之一（Islam et al.，2017），不僅是水生動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的重要棲息地和食物供給站，而且還具有防風(fēng)消浪、保淤保灘、凈化環(huán)境等生態(tài)功能（Brander et al.，2012；Zhang et al.，2014）。由于紅樹(shù)林濕地林內(nèi)的潮流速度低，沉積物具有沉積速率快、含氧低還原性強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)豐富等特性，常常成為重金屬汞等許多污染物的貯存庫(kù)（Harbison，1986；張弛等，2011；高亞倩等，2019），因此重金屬汞等污染物在紅樹(shù)林濕地中的遷移和循環(huán)一直以來(lái)都是學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)中汞累積的研究越來(lái)越深入（Ding et al.，2009；Haris et al.，2013；Lei et al.，2019；Shi et al.，2020）。已有的研究表明，世界各地紅樹(shù)林濕地表層沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要在 0.100—0.200 mg·kg?1范圍內(nèi)變化，而受人類(lèi)活動(dòng)干擾少的紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)表層沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.100 mg·kg?1，例如廣西山口紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)（0.015—0.090 mg·kg?1）、印度西海岸紅樹(shù)林地區(qū)（0.035—0.076 mg·kg?1）和馬來(lái)西亞馬塘紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)（0.033—0.099 mg·kg?1）等（Wu et al.，2015；Huang et al.，2019；Lei et al.，2019；Chennuri et al.，2019；Wolswijk et al.，2020）。然而，有些紅樹(shù)林表層沉積物中總汞的積累量較大，Kehrig et al.（2003）報(bào)道了沒(méi)有接受工業(yè)活動(dòng)和城市生活所排放的廢水廢物污染的巴西瓜納巴拉灣紅樹(shù)林沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0.520—2.380 mg·kg?1，Ding et al.（2009）報(bào)道了中國(guó)廣西浮宮和福建泉州紅樹(shù)林地區(qū)表層沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值在0.400 mg·kg?1以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其相應(yīng)背景值水平。汞在沉積物中的積累過(guò)程受到有機(jī)質(zhì)、pH、鹽度、粒度、Fe/Hg和Mn/Hg等環(huán)境因子的影響，例如豐富的有機(jī)質(zhì)有助于促進(jìn)紅樹(shù)林沉積物中汞的儲(chǔ)存和遷移；沉積物中黏粒礦物越多，對(duì)汞及汞的化合物吸附能力越強(qiáng)（Ding et al.，2009；甘華陽(yáng)等，2013；Lei et al.，2019；Ma et al.，2020）。然而，紅樹(shù)林濕地沉積物中汞的累積與礦物特征之間的關(guān)系方面研究尚不充分。已有的研究表明，沉積物中粘土礦物對(duì)汞具有較強(qiáng)的吸附作用（王軍廣，2011）。沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)水生環(huán)境的生物有效性及地球化學(xué)行為與其礦物組成特征密切相關(guān)，不同礦物組成的沉積物對(duì)總汞富集程度也有所差異（文湘華，1993；應(yīng)衛(wèi)明等，1998；曹積飛等，2008；劉俐等，2006）。因此，研究紅樹(shù)林濕地沉積物中總汞污染狀況及其沉積物中汞累積特征與礦物組成之間的關(guān)系具有重要的意義。

南三島位于廣東省湛江市區(qū)東南面，是湛江市第二大島，同時(shí)也在廣東省島嶼中排名第二，與東海島、硇洲島等許多島嶼組成湛江港的外圍防護(hù)欄。南三島擁有紅樹(shù)林濕地面積約247.5 hm2，紅樹(shù)植物群落類(lèi)型主要為白骨壤（Avicennia marina），屬于廣東湛江國(guó)家級(jí)紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)（李志強(qiáng)等，2012；羅松英等，2019）。已有的研究從湛江港灣附近的島嶼紅樹(shù)林濕地表層沉積物中檢測(cè)出總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0.010—0.372 mg·kg?1（陳碧珊等，2017，2018；羅松英等，2019，2020），說(shuō)明紅樹(shù)林沉積物存在總汞的積累的現(xiàn)象。因此，本研究通過(guò) DMA-80直接測(cè)汞儀測(cè)定了南三島紅樹(shù)林濕地表層沉積物總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)，X射線(xiàn)衍射儀（XRD）測(cè)定了沉積物中的礦物組成并計(jì)算了礦物含量，掃描電鏡（SEM）分析了沉積物的形貌特征和微區(qū)成分；結(jié)合地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法評(píng)價(jià)沉積物汞污染狀況及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，揭示沉積物中汞累積特征與礦物之間的關(guān)系，進(jìn)而了解紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)中汞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)維護(hù)海岸帶濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及制定修復(fù)策略具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及預(yù)處理

于2018年7—8月對(duì)南三島紅樹(shù)林濕地進(jìn)行實(shí)地考察以及采樣，在南三島紅樹(shù)林分布區(qū)設(shè)置采樣站位，采樣站位分別為南三大橋（NSDQ）、北涯村（BYC）、南海大堤（NHD）和大王廟（DWM）。根據(jù)南三島各采樣站位紅樹(shù)林面積的大小均勻布設(shè)采樣點(diǎn)（圖1），利用直徑為7.5 cm的PVC管采集0—20 cm的表層沉積物樣品，每個(gè)采樣點(diǎn)在50 m×50 m范圍內(nèi)，遵循梅花采樣法和四分法的原則5個(gè)樣點(diǎn)混合，重量約1 kg，共采集混合表層沉積物樣品 19件。樣品采集后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，待自然風(fēng)干后，剔除樣品中的枯枝落葉等雜質(zhì)，并進(jìn)行研磨以及過(guò)200目的尼龍篩后保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

沉積物 THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定使用的儀器型號(hào)為意大利Milestone公司生產(chǎn)的DMA-80型直接測(cè)汞儀，其工作的基本原理是高溫氧化-催化-汞齊化-冷原子吸收。取約0.1 g預(yù)處理好的沉積物樣品置于樣品舟中，接著把樣品舟放進(jìn)儀器樣品盤(pán)上，實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品的干燥溫度為200 ℃，干燥時(shí)間為60 s；分解溫度為650 ℃，分解時(shí)間90 s，等待時(shí)間為70 s；齊化管加熱時(shí)間為12 s，記錄時(shí)間為30 s，氧氣壓力為0.4 MPa。樣品中的汞在高溫狀態(tài)下全部轉(zhuǎn)化為汞原子蒸汽，之后被還原為元素Hg，并通過(guò)金汞齊形式被捕，加熱釋放后在波長(zhǎng)254 nm下進(jìn)行原子吸收測(cè)量。本次實(shí)驗(yàn)中，選用近海海洋沉積物（GBW 07314）作為標(biāo)準(zhǔn)參照物進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控（推薦值為 (0.048±0.012) mg·kg?1）。

1.2.2 X射線(xiàn)衍射分析

沉積物的礦物特征及含量的X射線(xiàn)衍射分析使用的儀器型號(hào)為日本理學(xué)電機(jī)株式會(huì)社 Rigakv RAPIDⅡ X射線(xiàn)衍射儀。取1 mg左右沉積物粉末樣品（小于0.75 μm）裝入玻璃纖維管，上機(jī)測(cè)試。測(cè)試使用Mo靶輻射進(jìn)行測(cè)定，管壓50 kW，電流30 mA，衍射角為2°—40°，掃描步寬為0.02°，測(cè)試時(shí)間為8 min，并使用2DP軟件對(duì)得到的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及利用 PDXL2軟件進(jìn)行物相鑒定與定量分析。

1.2.3 掃描電鏡分析

沉積物的形貌特征和微區(qū)成分分析使用的儀器型號(hào)為復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司的荷蘭飛納臺(tái)式掃描電鏡Phenom Prox G5。將準(zhǔn)備好的沉積物樣品取約4—5 mg粘在樣品臺(tái)的導(dǎo)電雙面膠上，在樣品表面進(jìn)行噴金后上機(jī)進(jìn)行形貌觀察及能譜分析。實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件為：抽真空時(shí)間小于約15 s；背散射電子圖像，分辨率8 nm；二次電子圖像，分辨率8 nm；加速電壓15 kV。

1.2.4 pH的測(cè)定

沉積物的 pH值使用儀器型號(hào)為上海雷磁E-201-F型的 pH計(jì)直接測(cè)定（土水質(zhì)量比為1∶1.25）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和圖表繪制采用 Microsoft Excel 2016、CorelDRAW X4、Surfer11和 Origin 2018軟件，并且利用IBM SPSS22軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 地累積指數(shù)法

地累積指數(shù)法是評(píng)價(jià)水環(huán)境沉積物中重金屬污染的定量指標(biāo)，本文采用該方法評(píng)價(jià)南三島紅樹(shù)林濕地沉積物總汞的污染水平，其計(jì)算公式為（Muller，1969）：

式（1）中，Igeo表示沉積物中某一重金屬元素的地累積指數(shù)值；ωn為某一重金屬元素在沉積物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg·kg?1；Bn為重金屬元素的參比值，本文采用全國(guó)海岸帶總汞的背景值，取值為 0.07 mg·kg?1（全國(guó)海岸帶辦公室《環(huán)境質(zhì)量調(diào)查報(bào)告》編寫(xiě)組，1989）；地累積指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果與污染等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系（表1）（Muller，1969）。

表1 地累積指數(shù)污染評(píng)價(jià)分級(jí)Table 1 Geoaccumulation index and classification of pollution level

1.4.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

采用Hakanson（1980）提出的潛在生態(tài)危害系數(shù)方法評(píng)價(jià)南三島紅樹(shù)林濕地沉積物中總汞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度。該方法綜合考慮了重金屬的毒性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及評(píng)價(jià)區(qū)域?qū)χ亟饘傥廴镜拿舾行缘纫蛩?，定量劃分潛在生態(tài)危害的程度，是國(guó)內(nèi)外沉積物質(zhì)量評(píng)價(jià)最常用的方法之一。學(xué)者們利用潛在生態(tài)危害系數(shù)對(duì)港灣以及海岸帶沉積物中重金屬汞的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行了分析，能較地反映沉積物中汞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況（甘居利等，2000；馮慕華等，2003；Nemr et al.，2016；Ibrahim et al.，2019；Zhang et al.，2019）。潛在生態(tài)危害系數(shù)的表達(dá)式為（Hakanson，1980）：

表2 潛在生態(tài)危害系數(shù)與污染級(jí)別的關(guān)系Table 2 The relations between potential ecological risk index and risk degree

2 結(jié)果與討論

2.1 南三島紅樹(shù)林沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征

從南三島紅樹(shù)林沉積物 THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以看出，沉積物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.216 mg·kg?1，最大值出現(xiàn)在 BYC4采樣點(diǎn)（0.387 mg·kg?1），最小值出現(xiàn)在NHD3采樣點(diǎn)（0.108 mg·kg?1），有58%采樣點(diǎn)沉積物 THg超過(guò)了海洋沉積物質(zhì)量 I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（0.200 mg·kg?1，GB 18668—2002）（圖 2）。各采樣站位沉積物THg平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低依次為：BYC站 位 （ THg(ave)=0.299 mg·kg?1） 、 NSDQ 站 位（THg(ave)=0.223 mg·kg?1）、DWM 站位（THg(ave)=0.221 mg·kg?1）、NHD 站位（THg(ave)=0.139 mg·kg?1）（表 3）。對(duì)南三島紅樹(shù)林沉積物部分樣品測(cè)定了pH值，樣品的pH值范圍為3.22—6.71，大多數(shù)為強(qiáng)酸性（表4）。但對(duì)pH與THg進(jìn)行相關(guān)性分析表明，二者無(wú)相關(guān)關(guān)系，R2=0.005。

圖2 南三島紅樹(shù)林沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布特征Fig. 2 Distribution of THg in mangrove sediment from Nansan Island

表3 南三島紅樹(shù)林各站位沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 3 Statistical results of THg in mangrove sediments at various stations in Nansan Island

表4 南三島紅樹(shù)林沉積物的pH值Table 4 pH value of mangrove sediment in Nansan Island

與其他典型的紅樹(shù)林沉積物中總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比，可以看出本研究區(qū)的紅樹(shù)林沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于徐聞南山鎮(zhèn)和深圳福田（表 5）。自然環(huán)境因子中的粘土含量和人類(lèi)活動(dòng)是影響徐聞南山 鎮(zhèn)紅樹(shù)林濕地THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的重要因素（陳碧珊等，2018）。深圳福田紅樹(shù)林沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平較高主要是受到河流的陸源污染的影響（鄧?yán)龋?014）。本研究區(qū)紅樹(shù)林沉積物THg質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于廣東高橋、泉州灣和特呈島等地區(qū)（表5）。由于受到人類(lèi)活動(dòng)干擾少，廣東高橋和泉州灣紅樹(shù)林沉積物THg含量較低（丁振華等，2009；于瑞蓮等 2011）。然而，特呈島紅樹(shù)林沉積物THg含量低，其原因可能是沉積物總體上以砂為主，顆粒較粗，不利于汞等重金屬的沉積和富集（陳碧珊等，2017）。

2.2 南三島紅樹(shù)林沉積物汞污染評(píng)價(jià)

從南三島紅樹(shù)林沉積物 THg的地累積指數(shù)結(jié)果可以看出，沉積物THg的地累積指數(shù)范圍為0.038—1.883，其污染水平介于輕度-偏中度（圖 3）。BYC4采樣點(diǎn)沉積物 THg的地累積指數(shù)較高（Igeo=1.883），NHD3采樣點(diǎn)沉積物THg的地累積指數(shù)較低（Igeo=0.038）（圖3）。NSDQ1、NSDQ2、BYC1、BYC2、BYC4、BYC5、DWM2、DWM3和DWM4采樣點(diǎn)為偏中度污染，NHD1—NHD6、NSDQ3、NSDQ4和DWM1為輕度污染（圖3）?？偟膩?lái)看，有37%的采樣點(diǎn)沉積物THg為偏中度污染，而有53%的采樣點(diǎn)沉積物THg為輕度污染。

表5 南三島與其他典型的紅樹(shù)林濕地總汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比Table 5 Comparison of THg in mangrove sediment of Nansan Island and other areas

圖3 南三島紅樹(shù)林沉積物總汞的地累積指數(shù)Fig. 3 Geoaccumulation index of THg in mangrove sediment from Nansan Island

從南三島紅樹(shù)林沉積物 THg的潛在生態(tài)危害系數(shù)值的結(jié)果，可以看出沉積物THg的潛在生態(tài)危害系數(shù)值介于61.61—221.30，其危害程度級(jí)別為中等-很強(qiáng)污染（圖4、表6）。各采樣站位沉積物THg潛在生態(tài)危害系數(shù)平均值由高到低依次為：BYC站位、NSDQ 站位DWM 站位、NHD 站 位（表6）。BYC站位THg潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值范圍介于 122.400—221.297，其潛在生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)水平表現(xiàn)為強(qiáng)-很強(qiáng)污染；NSDQ站位THg潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值為107.331—145.234，其潛在生態(tài)危害程度級(jí)別也表現(xiàn)為強(qiáng)-很強(qiáng)污染；DWM 站位 THg潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值為 77.914—172.491，表現(xiàn)為中等-很強(qiáng)污染；NHD站位THg潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值為61.611—100.183，表現(xiàn)為中等-強(qiáng)污染（圖4、表6）。從總體上來(lái)看，南三島有74%的采樣點(diǎn)THg潛在生態(tài)危害程度處于強(qiáng)污染以上，對(duì)其水生系統(tǒng)的健康水平可能會(huì)造成一定的威脅，應(yīng)當(dāng)引起人們的重視，并加強(qiáng)對(duì)海域環(huán)境中Hg污染的監(jiān)測(cè)與管理。

圖4 南三島紅樹(shù)林沉積物總汞的潛在生態(tài)危害系數(shù)Fig. 4 Potential ecological risk index of THg in mangrove sediment from Nansan Island

2.3 南三島紅樹(shù)林沉積物礦物組成及形貌特征

XRD結(jié)果顯示石英是研究區(qū)的優(yōu)勢(shì)礦物，平均含量為82%，而次要礦物為粘土礦物（主要包括伊利石、高嶺石和綠泥石），約占12%，以及少量白云母（圖5、6）。研究區(qū)碎屑礦物石英的含量與廣西北海東西部海域表層沉積物的石英含量特征相近，均以輕礦物石英最為豐富，主要以河流輸入和海岸侵蝕為主，說(shuō)明南三島紅樹(shù)林沉積物受到不穩(wěn)定的水動(dòng)力環(huán)境較為強(qiáng)烈（夏真等，2017）。從礦物組成含量空間分布上看，4個(gè)采樣站位石英和粘土礦物含量具有一定的差異性。其中 BYC站位粘土礦物含量較高，其次為DWM站位和NSDQ站位；NHD站位石英礦物含量較高，而粘土礦物含量卻較少（圖6）。

掃描電鏡下觀察到大量的石英礦物及少量的粘土礦物和黃鐵礦，石英礦物顆粒形狀多為不規(guī)則狀，部分為柱狀自形晶，成分較為純凈，由Si和O元素組成（圖 7b—d）。粘土礦物主要觀察到伊利石，多為不規(guī)則的片狀、疊層狀片狀結(jié)構(gòu)，能譜顯示主要含 K、Al、Si、O 等元素（圖 7d、f）。在NSDQ和 BYC這兩個(gè)采樣站位均發(fā)現(xiàn)了顆粒極為細(xì)小的八面體和立方體黃鐵礦顆粒（粒徑約為1—2 μm），以及直徑大約為4—5 μm的草莓狀黃鐵礦，其能譜結(jié)果顯示主要成分為S和Fe（圖7a、b）。這些黃鐵礦均為缺氧沉積環(huán)境中形成的典型礦物，NSDQ和BYC站位紅樹(shù)林沉積物中黃鐵礦的出現(xiàn)，表明這兩個(gè)地方的沉積環(huán)境更為還原，更加有利于汞等重金屬元素的沉淀和富集。

表6 南三島紅樹(shù)林各站位沉積物THg總汞的潛在生態(tài)危害系數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 6 Potential ecological risk index of THg in mangrove sediments at various stations in Nansan Island

圖5 南三島紅樹(shù)林沉積物XRD圖譜Fig. 5 XRD pattern of mangrove sediment from Nansan Island

圖6 南三島紅樹(shù)林沉積物的礦物含量Fig. 6 The mineral percentage of mangrove sediment from Nansan Island

2.4 南三島紅樹(shù)林沉積物THg與礦物之間的關(guān)系

沉積物中重金屬的累積與礦物有著密切的聯(lián)系（翁煥新等，2002）。對(duì)南三島紅樹(shù)林沉積物中THg與礦物組分含量進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，沉積物中 THg與石英含量相關(guān)系數(shù)為?0.50，二者呈顯著負(fù)相關(guān)；THg與白云母相關(guān)系數(shù)為?0.03，不存在相關(guān)性；沉積物中THg與粘土礦物含量相關(guān)系數(shù)為0.75，為極顯著正相關(guān)（表7）。以上分析說(shuō)明粘土礦物含量越高越有利于重金屬汞含量的吸附。這是由于粘土礦物粒徑較細(xì)，其膠體行為效應(yīng)明顯，容易與大部分金屬發(fā)生吸附作用（徐國(guó)棟等，2019）。沉積物中的粘土礦物既可以直接吸附重金屬，又可作為沉積物中鐵錳氧化物或有機(jī)碳的機(jī)械基質(zhì)，間接地增強(qiáng)了沉積物對(duì)重金屬的吸附（陳靜生等，1996；熊丹等，2017）。從南三島紅樹(shù)林各采樣站位來(lái)看，NSDQ站位、BYC站位和DWM站位THg含量平均水平偏高，地積累指數(shù)的級(jí)別為偏中度污染，THg潛在生態(tài)危害程度表現(xiàn)為強(qiáng)-很強(qiáng)污染。這與這些采樣站位沉積物中粘土礦物含量較高，且出現(xiàn)自生黃鐵礦相一致（均有利于對(duì)THg的吸附和富集）。綜上所述，沉積物中的粘土礦物以及自生黃鐵礦對(duì)汞的累積發(fā)揮著重要的作用。

表7 南三島紅樹(shù)林沉積物中THg和礦物組分含量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)Table 7 Pearson's correlation coefficient of THg and mineral components in mangrove sediment from Nansan Island

圖7 南三島紅樹(shù)林沉積物樣品SEM圖像和EDS譜圖Fig. 7 SEM images and EDS results of mangrove sediment from Nansan Island

3 結(jié)論

（1）南三島紅樹(shù)林表層沉積物汞元素含量測(cè)定表明，南三島紅樹(shù)林沉積物 THg平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.216 mg·kg?1，不同站位之間THg含量有差異，但總體上仍超過(guò)了洋沉積物質(zhì)量I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（GB 18668—2002）。沉積物中 THg達(dá)到“輕度-偏中度”污染程度，汞污染達(dá)到了“中等-很強(qiáng)”生態(tài)危害級(jí)別。

（2）南三島紅樹(shù)林表層沉積物中主要礦物為石英，其次為粘土礦物。石英多呈不規(guī)則狀，粘土礦物多呈片狀聚合體。在NSDQ和BYC站位發(fā)現(xiàn)了自生黃鐵礦，推測(cè)沉積環(huán)境較為還原。沉積物中THg與粘土礦物有極顯著的正相關(guān)，說(shuō)明粘土礦物對(duì)THg具有一定的吸附和富集效應(yīng)，其含量是影響南三島紅樹(shù)林沉積物中THg的重要因子。

（3）總體上看，南三島紅樹(shù)林沉積物中有一定程度的汞污染。今后仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究，對(duì)汞的賦存形態(tài)、有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦、粒度等進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試和調(diào)查，查明汞的富集機(jī)制和來(lái)源，為紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和地方汞污染防治提供理論支持。