基于沉积柱的渤海湾金属垂向分布特征及来源分析

来源：环境工程技术学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：李可, 唐常源, 邓天龙, 黄佳妮, 张依章, 张晓琦

摘要：渤海湾作为我国北方典型半封闭海湾，高强度人类活动与自然沉积过程共同作用导致金属来源复杂化。为厘清20世纪70年代重大水利工程（如闸坝建设）对近岸金属的调控，基于渤海湾西部近岸沉积柱粒度、常量金属元素（Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Na）及重金属（Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、Sb、Hg）含量，结合主成分分析与归一化方法，揭示了海河建闸工程对金属来源及沉积模式的长期影响。结果表明，渤海湾西部近岸沉积柱以粉砂质黏土为主（粒径Φ值为4.83~6.69），呈现跃移主导的输运特征；沉积柱金属垂向分布存在显著峰值波动。因子分析以及归一化分析表明，20世纪70年代前入海河口海岸带附近表层沉积物中的金属分布格局受到沿海地区以及入海河流潮汐段沉积柱自然搬运和再悬浮-沉积过程的共同影响（累积方差贡献率>70%）。随着海河流域入海河流防潮闸陆续完成，从20世纪70年代初开始，入海口附近海域金属分布格局转为以自然地球化学过程为主导，仅有邻近工业区局部地区表现出人为污染的特征。因此，渤海湾大部分地区表层沉积柱中金属的迁移主要受控于湾内沉积柱的再悬浮-沉积过程，部分沿岸工业区附近海域人为排放等仍是主要金属的主要来源。研究阐明了自然因素与人类活动对渤海湾沉积环境的复合影响，该影响是沉积物中金属时空差异的主要控制因素，这一认识为海岸带环境管理提供了科学依据。

关键词：沉积柱, 常量金属, 重金属, 主成分分析, 归一化分析, 来源判别