[精品论文]南海永乐群岛鸟粪珊瑚砂沉积物中 Hg 的来.doc

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1、南海永乐群岛鸟粪珊瑚砂沉积物中 Hg 的来源识别和污染评价刘晓东，徐利强，楼创能，孙立广5（中国科学技术大学极地环境研究室，合肥 230026） 摘要：沉积物是记录环境信息的理想载体，本文以中国南海永乐群岛金银岛、甘泉岛、晋卿 岛和广金岛海鸟粪土层沉积剖面（分别对应编号 JY2、GQ、JQ、GJ3）为研究载体，对沉积 物中汞含量及其主要影响因素进行了分析。结果表明，四个沉积剖面中 Hg 含量与总有机碳10（TOC）表现出强烈的正相关，说明沉积物中的 Hg 主要与有机质输入密切有关。进一步研究 发现 Hg 和 TOC 与指示海鸟粪输入的磷（P）含量的相关性在深度剖面上表现出明显的差异， 在临界深

2、度（GQ、GJ3、JQ、JY2 剖面分别对应 11 cm、16 cm、9 cm 和 12 cm）以下，Hg 和 TOC 与 P 表现出强烈的正相关，说明 Hg 和有机质主要来源于海鸟粪的输入，而在临界深度 以上沉积物中，Hg 与 P 的相关性显著变弱，暗示现代人类源 Hg 污染很可能已经取代鸟粪输15入成为近表层沉积物中 Hg 分布的主要控制因素。蓄积量估算结果揭示永乐群岛表层沉积物 中有超过一半的 Hg 来自人类源输入。利用地质累积指数法对永乐群岛 Hg 污染水平进行了初 步评估，发现四个沉积剖面中的鸟粪来源 Hg 为低到中等污染水平，而临界深度以上沉积物 中的 Hg 污染水平相对较重，反应

3、了在远离人类活动区的南海永乐群岛近现代 Hg 污染很可能 呈现出增强的趋势。20关键词：环境科学；Hg 来源；含鸟粪沉积物；人类活动；Hg 污染；南海永乐群岛中图分类号：X142Source identification and contamination assessment of Hg in ornithogenic coral sand sediments of the Yongle archipelago,25South China SeaLIU Xiaodong, XU Liqiang, LOU Chuangneng, SUN Liguang(Institute of Polar E

4、nvironment, University of Science and Technology of China, Hefei 230026) Abstract: Four ornithogenic sedimentary profiles from Jinyin Island (JY2), Jinqing Island (JQ), Ganquan (GQ), and Guangjin Islands (GJ3) of the Yongle archipelago in the South China Sea30were analyzed to determine their mercury

5、 (Hg) concentrations, and the main geochemical factors controlling the changes of sedimentary Hg were investigated. The results showed that theHg-concentration profiles of all the sediments displayed a strongly positive correlation with total organic carbon (TOC), indicating that Hg distributions in

6、 all the sediments were mainly influenced by its high affinity to organic matter. The contents of Hg and TOC showed significantly positive35correlations with phosphor (P) in the sediments below 11 cm (GQ), 16 cm (GJ3), 9 cm (JQ), and12 cm (JY2) depths, indicating that the primary sources of Hg and T

7、OC were seabird droppings. However, in the top sedimentary layers above these critical depths, the correlations between Hg and P became significantly weak, suggesting that modern anthropogenic Hg pollution, instead of guano input, might have caused significant effects on the distribution of Hg. The

8、Hg inventories40revealed that more than half anthropogenic Hg fraction was accumulated in the top sediments of Yongle Islands. Using the geoaccumulation-index method, the pollution level of sedimentary Hg derived from seabird guanos was shown to be low to moderate in all the four sediment profiles,

9、whereas the top sediments above the critical depths of the four profiles were moderately to strongly polluted with Hg, reflecting the recently enhanced Hg pollution in the remote islands of45the South China Sea.Key words: Environmental science; Hg source; ornithogenic sediments; human activity; Hg p

10、ollution; Yongle Islands of South China Sea基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20093402120004）；国家自然科学基金（40730107）作者简介：刘晓东（1974-），男，副教授，主要研究方向：生态地质学. E-mail: ycx0引言50Hg 是一种剧毒的污染物，在全球范围内广泛分布。由于 Hg 易挥发且进入环境后易发 生生物地球化学转变，所以学者们在考虑重金属污染时经常对 Hg 进行重点分析12。因为 其具有独特的环境地球化学特征，目前 Hg 已获得越来越多的关注。工业革命之后由于对能 源和原材料的巨大需求，每年由人类活动直接或间

11、接释放到大气中的 Hg 大约为 5000 吨，大气中的 Hg 可以通过远距离大气传输到达55偏远地区并沉积下来3-5。此外，海鸟处于海洋生态系统食物链的顶端，它们可以通过生物 泵效应（如鸟粪、羽毛、蛋壳等）把营养物质和污染物（如 Hg）从海洋传输到陆地生态系 统。到目前为止，在栖息有大量海鸟的偏远海岛上，生物传输已被作为食物网间污染物传输 的一条重要途径6-11。西沙群岛位于中国南海中部，由于距离中国大陆较远和军方对这一区域活动的限制，西60沙群岛仍处于相对原始的自然状态。在西沙群岛上有大量的鸟粪沉积，海鸟活动在这些珊瑚 岛屿生态系统的演化过程中扮演着重要的角色1213。我们通过野外调查发现西

12、沙群岛的海 鸟粪土沉积记录保存完好，这为观察和预测全球环境变化提供了一个理想的窗口。我们先前 的一些研究结果表明，西沙群岛受海鸟粪影响的沉积物包含了过去生态环境变化的重要信 息，从中恢复的过去两千年海鸟种群数量变化记录说明了海鸟种群数量与气候变化以及人类65活动是密切相关的9。近现代以来由于人为活动对这些脆弱的热带珊瑚岛生态系统的干扰更 加频繁，目前西沙地区的人为污染以及西沙群岛对全球环境变化的区域响应都越来越引起人 们的重视141516。沉积物是来自周围流域各种元素的汇，其元素组成代表了该区域的环境地球化学特征17。此外，沉积物中污染物在深度剖面上的含量分布已被广泛用来监测痕量元素污染水平7

13、0的变化，尤其是一些可以积累超过背景值的金属污染物18-20。然而据我们目前了解，西沙地 区永乐群岛受海鸟粪影响的珊瑚砂沉积物并未得到人们的广泛关注，也未见关于该沉积物中 Hg 来源和污染情况的研究和报道。在野外调查期间，我们在永乐群岛的四个珊瑚岛上（甘泉、广金、晋卿、金银岛）采 集了典型的鸟粪珊瑚砂沉积物。本文基于这四个沉积柱的 Hg、P、TOC 等一些元素分析结75果，试图识别沉积物中 Hg 的来源以及影响其分布的主要控制因素，在此基础上用地质累积指数法初步评估了研究区不同来源 Hg 的污染水平。1研究区域环境特征我国西沙群岛位于南海中部，由 40 多个岛、礁、沙洲组成，分布在 15471

14、708N，1101011255E 之间，海域面积约 500,000km2，岛屿总陆地面积约 8km2。西沙群岛由东80北向西南伸展，可以分为东西两群，东面宣德群岛由赵述岛、北岛、中岛、南岛、永兴岛、 石岛、东岛等 7 个岛屿和一些礁、沙等组成，西南面为永乐群岛，由珊瑚岛、甘泉岛、金银 岛、琛航岛、中建岛等岛屿和森屏滩、北礁等岛洲滩礁组成。西沙群岛属于典型的热带海洋 性季风气候，年平均气温 2627，全年降雨量约 1500mm。每年 611 月为雨季，多台风、 热带气旋等灾害性天气，降雨量占全年的 80以上。以环带状分布的乔木、灌木等单优势85植被群落为特征的热带珊瑚小岛生态系统，构成了历史时期

15、西沙群岛原生生态景观的主要特 征1221 。西沙群岛许多岛屿中部覆盖着茂盛的白避霜花（Pissonia grandis ）和海岸桐（Guettarda speciosa ）等乔木林，岛屿的外围是草海桐（Scaevola sericea ）、银毛柴9095100（Messerschmidia argentea）和海巴戟（Morinda citrifolia）等灌木。茂盛的植被为海鸟提供了理想的栖息场所，西沙群岛的众多岛屿，在历史时期都有大量的鸟类聚集，鸟类的栖息为 岛屿带来了大量的鸟粪磷肥1222。甘泉岛、广金岛、晋卿岛和金银岛均是位于西沙群岛永乐环礁上的典型灰沙岛（图 1）， 且均形成于中晚全

16、新世23。各岛屿资料及采样点的基本信息见表 1。四个小岛呈现出四周沙 堤较中部高的碟型地貌特征，岛上发育有典型的热带珊瑚岛生态系统24。除金银岛目前有 人居住外，广金岛、甘泉岛和晋卿岛均无人永久居住。野外考察期间未见有大量海鸟在岛上 栖息，但在岛屿沙堤内侧乔木林或乔灌混杂林地里发现分布有保存完好的海鸟粪土沉积剖 面，并在这些沉积层中挖掘出大量古鸟粪颗粒、蛋壳、鸟骨和鱼骨残片等，表明历史时期在 四个岛上曾经有大量海鸟栖息。图 1 研究区域与采样点 （A）南海；（B）西沙群岛；（C）永乐群岛；（D）广金岛、金银岛、晋卿岛、 琛航岛、甘泉岛及采样点位置Fig. 1 Study area and sa

17、mpling sites (A) South China Sea; (B) Xisha Islands; (C) Yongle Islands; (D) GuangjinIsland, Jinyin Island, Jinqing Island, Chenhang Island and Ganquan Island showing sampling sites105表 1 研究岛屿及采样点资料岛屿名称采样点位置高程(m)岛屿尺寸(mm)面积(km2)柱样编号长度(cm)金银岛162657N, 1113024E0.210203500.36JY255广金岛162707N, 111425E6-832

18、02000.06GJ395晋卿岛162750 N, 1114427 E6.08802300.20JQ55甘泉岛163015.1N, 11356.2E0.210203500.3GQ107Tab. 1 Parameters of the studied islands and sediment profiles110115120125130135140注：资料来源：海南省海洋厅, 199913。2样品采集和分析方法GQ、GJ3、JQ 和 JY2 沉积柱均采自于沙堤内侧的乔灌混杂林下，采样方法为：将直径11 厘米的 PVC 塑料管垂直插入采样点，压入到一定深度后挖坑取出，以保证沉积柱内样品 不受扰动

19、。在采样点附近现场挖掘约 1 米1 米的坑，依次从表层沉积物开始，对沉积物的 颜色、粒度特征和物质组成进行详细的描述和记录。同时，现场用 10 目的筛子按 1-2cm 间 隔筛分沉积样品，分取鸟粪颗粒以及海鸟、鱼类、蛋壳等生物残体，室内用不锈钢镊子将沉 积物中的鸟残骨和鸟粪颗粒挑出，以保证能获取足够多的生物样品进行各项化学分析。四个 沉积剖面的主要岩性特征表现为：表层含大量黑色的细颗粒腐殖土，夹杂有大量枯叶及植物 根须，有机质含量高，含有少量鸟粪颗粒及动物残骨；中部逐渐过渡成土黄色，夹杂有大量 保存完好的鸟粪颗粒和海鸟残骸；底部颜色逐渐变浅，中粗颗粒的珊瑚砂含量明显增加，有 机质含量减少。JY

20、2、GJ3、GQ 和 JQ 沉积柱样在实验室内以 1cm 间隔分样，自然风干后用玛瑙研钵磨 细过 200 目筛，60烘干后用于实验分析。Hg 的测定流程为：称取少量样品（约 0.25g），加入定量 HNO3，H2O2 和 FeCl3，静置过夜后低温消解，定容至比色管中，用原子荧光法（ AFS-930 ）测定 Hg 浓度 , 相 对 测 量 误 差 控 制 在 1% 以 内 。 沉 积 物 中 的 P 经 HClO4-HNO3-HCl-HF 体系消解后，于 ICP-OES 测量，相对测量误差为 2%。总有机碳（TOC） 采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法，相对误差控制在 0.5%以内。所有分析测试

21、使用国家标 准物质 GBW07108 作为质量控制，测试结果均在误差允许的范围内。总碳（TC）、总氮（TN） 和总氢（TH）利用 vario EL 型元素分析仪分析，相对误差小于 1%。碳酸钙含量计算是 利用总碳(TC)和总有机碳（TOC）差值除以 0.12 得到25。3结果根据野外观察和实验室的岩性记录，发现这四个沉积柱有非常相似的岩性变化，它们的 物质组成主要以植物腐殖质、鸟粪和珊瑚砂为主，其中夹杂有一些保存完好的鸟类和鱼类骨 头残片、鱼鳞。在沉积柱中有大量脱水的鸟粪颗粒，由于鸟粪颗粒为暗黄色且具有相对松软 的结构，使其易与白色的珊瑚砂区分开来。基于岩性在深度剖面上的差异，我们把沉积柱分

22、为底部、中间和上部三个不同的沉积层（图 2），这与我们对东岛海鸟粪土珊瑚砂沉积物的 研究结果基本一致9。JY2、GJ3、JQ、GQ 沉积柱分别对应 12、16、9、11 cm 的上部沉积 层含有大量的黑色腐殖质和少量的鸟粪颗粒以及鸟骨；在这些临界深度以下的中间沉积层中 由于鸟粪颗粒和珊瑚砂含量的增加，沉积物的颜色逐渐过渡为浅黄色，该沉积层见有大量鸟 骨和鱼骨等生物残片出现（JY2，12-46 cm；GJ3，16-70 cm；JQ，9-47 cm；GQ，11-90 cm）； 在底部沉积层（JY2，46cm 以下；GJ3，70cm 以下；JQ， 47cm 以下；GQ，90cm 以下） 中沉积物主要

23、由中粗粒白色珊瑚砂组成，这与沉积剖面底部有机质含量显著降低相一致。本文将 JY2、GJ3、JQ 和 GQ 四个剖面所对应的深度 12cm、16cm、9cm 和 11 cm 称为临界深度。JY2 剖面TOC (%)TN (%)CaCO3 (%)P (%)Hg (ngg-1)干密度 (gcm-3)001210深度 (cm)203002.55 00.25 0.5 70 80 90 100 024 0 20 40 60 1.00 1.25 1.50JY240465055JQ 剖面60TOC (%)TN (%)CaCO3 (%)P (%)Hg (ngg-1)干密度 (gcm-3)009102030400

24、48 00.3 0.6 70 80 90 100 024 0 20 40 60 0.80 1.10 1.40JQ深度 (cm)475055GJ3 剖面60TOC (%)TN (%)CaCO3 (%)P (%)Hg (ngg-1)干密度 (gcm-3)0010深度 (cm)162030405060707080959001.63.2 00.2 0.4 8090100 012 02040 1.00 1.20 1.40GJ3GQ 剖面-1TOC (%)TN (%)CaCO3 (%)P (%)Hg (ng g )干密度 (gcm-3)03600深度 (cm)11204000.4 0.8 050100 0

25、61203570 0.8 1.15 1.5GQ8090 100145107图例12345678150图 2 JY2、JQ、GJ3、GQ 沉积柱中 TOC、TN、CaCO3、P 和 Hg 含量的垂直分布图例：1：灰黑色含腐殖质、植物残体和中粗粒珊瑚砂土沉积，表层出现大量枯叶和植物根须，见有少量鸟 粪颗粒和动物残骨；2：浅褐色海鸟粪土沉积层，含大量分选磨圆较好中粗珊瑚砂，偶见有珊瑚砾石出现， 有颗粒状鸟粪、鸟残骨、鱼鳞片等动物残片大量出现；3：黄色到白色中粗珊瑚砂层，有机质含量很低，含 有少量的颗粒状鸟粪，有较多片状钙质生物碎屑；4：片状碳酸钙质生物碎屑；5：鸟类和鱼类残骨；6：颗 粒状鸟粪；7：

26、植物根系和枝叶残体；8：鱼鳞片。155160165170175180185190Fig. 2 Vertical distributions of TOC, TN, CaCO3, P and Hg in the sediment profiles of JY2, JQ, GJ3 and GQ Legend: 1 grey black humus, plant residues and medium to large size coral sands in the upper layer, a little bit guano and seabird bone remains; 2 light b

27、rown ornithogenic sediments, containing a lot of medium grained coral sands, guano particles, bone remains and fish scales; 3 yellow to white coral sand sediment layer with low organic matter content, a few guano pellets and numerous large size calcareous bioclasts; 4 calcareous bioclasts; 5 bird an

28、d fish bones; 6 guano; 7 remains of plant leaf, stem and root; 8 fish scales.四个沉积柱中 TOC、总氮（TN）、CaCO3、Hg 和 P 含量在深度剖面上的变化如图 2 所 示。在四个沉积剖面中 TOC 和 TN 随深度具有明显的波动，并表现出非常一致的变化趋势。 四个沉积剖面临界深度以上及以下的沉积物中 TOC、TN、CaCO3、P 相互间相关性见表 2。 四个沉积剖面中的 Hg 在深度剖面上表现出相似的变化特征（图 2）。底部沉积层样品中珊 瑚砂含量很高且有机质含量较低，Hg 含量相对稳定。与 TOC 和 TN

29、变化趋势相似，沉积物 中 Hg 含量随有机质增加而出现增高的趋势，在近表层 3-6 cm 出现峰值，但是在表层 Hg 含 量逐渐降低。永乐群岛不同岛屿沉积物中 Hg 含量在深度剖面上表现出非常相似的变化特征， 暗示了鸟粪沉积物中 Hg 含量变化很可能受到相同环境因素的影响。4讨论4.1沉积物中有机质来源在 JY2、GJ3、JQ、GQ 底部沉积物中 TOC 和 TN 含量相对较低，但从下往上表现出明 显增加的趋势，在各自的临界深度附近呈显著上升趋势，反映四个沉积剖面次表层沉积物中 有机质含量增加，这与沉积剖面的岩性变化基本一致。在近表面达到各自的峰值后，TOC 和 TN 含量在 3-6cm 处呈

30、现出下降的趋势，表明有机质输入的降低。珊瑚碎屑是西沙岛屿成 土物质的主要来源，剖面中碳酸钙含量主要反映沉积物中珊瑚砂输入的多少。对比有机质含 量与碳酸钙变化曲线（图 2），GJ3、JQ、JY2 和 GQ 剖面在 16cm、9cm、12cm 和 11cm 以 下的沉积物中两者表现出明显的反相关（表 2），表明沉积物中的有机质输入和珊瑚砂含量 是互为消长的关系，同时也反映沉积物物质组成相对简单。但在这些深度以上的表层沉积物 中，两者变化关系不明显（表 2），很可能与沉积物中主要物质组成来源发生变化有关。有研究表明，P 是海鸟向脆弱的岛屿生态系统输送的重要营养元素，其含量的高低与 海鸟粪输入的多少有

31、关，海鸟粪土沉积物中 P 是指示海鸟数量变化的一种最为典型的标识性 元素8926。如图 2 所示，四个剖面中临界深度以下的沉积物中 P 和 TOC 表现出相似的变 化趋势，两者有很好的正相关关系（表 2）。此外，相关性分析表明 P 和 TOC 都与 CaCO3 表现出显著的负相关关系（表 2），这说明临界深度以下的沉积物主要由鸟粪和珊瑚砂组成， 其中鸟粪是有机质的主要来源，珊瑚砂是无机物质的主要组分。而在四个沉积剖面的表层沉 积物中，TOC 含量出现显著增加，同时 P 含量保持相对稳定（图 2）。相关性分析显示 P 和 TOC 并无明显的相关性（表 2）。P 和 TOC 在表层变化的不同步表明

32、沉积物中有机质来 源发生了明显的变化，在临界深度以上的沉积物中鸟粪不再是有机质的主要来源，这可能与 西沙灰沙岛植被逐渐繁盛产生的大量植物腐殖质输入有关。对西沙群岛不同环境介质（包括植物腐殖质、珊瑚砂、鸟粪）中 TOC 和 TN 含量的分析发现，植物腐殖质中的 TOC 和 TN含量最高，而在珊瑚砂中含量最低26。195表 2 四个沉积剖面临界深度以上、临界深度以下 TOC、TN、CaCO3、P 含量之间相关性比较Tab. 2 Comparison of the correlations among TOC, TN, CaCO3 and P contents in the sediments of

33、 JQ, GQ, GJ3and JY2 profiles above and below critical depths沉积剖面TOC - TNTOC - CaCO3TOC - PP - CaCO3JQ (n=9)0.994*-0.267-0.6370.174临界深度以上沉积物GQ (n=6)0.998*-0.692-0.586-0.141GJ3 (n=15)0.986*-0.766*-0.232-0.360JY2 (n=11)0.983*-0.842*0.019-0.353JQ (n=46)0.984*-0.967*0.963*-0.989*临界深度以下沉积物GQ (n=48)0.996*-

34、0.99*0.982*-0.996*GJ3 (n=44)0.959*-0.883*0.831*-0.923*JY2 (n=26)0.993*-0.97*0.954*-0.994*注：*相关性在 0.01 水平是显著的(2-tailed).200205210215220综上所述，永乐群岛鸟粪珊瑚砂沉积物中 CaCO3 和 TOC 含量主要受岩性特征影响，它们在深度剖面上的变化反映了珊瑚砂生物碎屑和有机质含量的相对比例变化。考虑到四个剖 面临界深度以下的中间沉积层中含有大量的鸟粪颗粒，同时结合 TOC 与 P、CaCO3 的相关 性分析结果（表 2），我们认为 JY2、GJ3、JQ、GQ 剖面在临

35、界深度以下的沉积物中有机质 主要来自于鸟粪输入，上部沉积物中有机质的快速增长主要与植物腐殖质大量输入有关。4.2沉积物中鸟粪来源 Hg 的识别研究表明，汞易吸附于有机质，其含量会随着有机质的增加而富集27，所以有机质的 多少很可能影响沉积物中 Hg 的分布。在 GJ3、GQ、JQ 和 JY2 剖面中，Hg 和 TOC、TN 在 深度剖面上表现出非常一致的变化形式（图 2），为进一步讨论有机质对 Hg 分布所产生的 潜在影响，我们对四个沉积剖面中 Hg 与 TOC 作线性回归分析，结果表明四个沉积剖面中 总 Hg 和 TOC 均表现出显著的正相关关系，相关系数均超过 0.9（p0.001，图 3

36、），说明沉 积物中 Hg 与 TOC 有相同的物质来源和传输机制。也就是说，沉积物中的有机质可能是 Hg 的主要载体，Hg 与有机质的络合作用对沉积物中 Hg 的分布具有重要的影响28。诸多研究 均发现，在不同生态系统（例如湖泊、海洋、水库）的沉积物中 Hg 和有机质都具有较好的 正相关关系272930。如上所述，四个沉积剖面中临界深度以下的有机质主要来源于海鸟粪， 因此鸟粪的输入很可能是控制珊瑚砂沉积物中 Hg 分布的主要因素。西沙岛屿生态系统非常简单，沉积物是珊瑚砂、鸟粪和植物残体的机械混合，其中珊瑚 砂为最主要的成土母质，有机质的主要来源为植物和鸟粪。西沙岛屿在历史时期栖息着大量 海鸟。

37、海鸟是海洋生态系统中食物链中的顶级消费者，Hg 会沿着食物链传递并通过生物富 集和放大作用在海鸟体内积累，海鸟粪也是监测海洋 Hg 污染的一种良好载体31。因此，海 鸟粪土沉积物中 Hg 含量与海鸟粪便的输入量（即海鸟数量的多少）很可能具有密切关系。 根据西沙群岛湖泊沉积物元素地球化学研究结果，P 元素是海鸟粪土沉积最典型的指示性元素之一， P 元素含量的高低代表了海鸟粪便输入的多少926。为了更好地研究沉积物中 Hg 的来源，我们对四个沉积柱中 P 和 Hg 的含量进行了线性回归分析（图 4），结果显示两者 的相关性随深度变化而出现显著差异。临界深度以下的沉积物中 Hg 和 P 具有很好的正

38、相关， 表明 Hg 的来源主要是鸟粪的输入，这与前述的鸟粪输入是这些沉积物中有机质主要来源相225230235一致；在临界深度以上的沉积物中，Hg 与 P 的正相关关系明显遭到破坏，Hg 含量增加的趋势远远超过了 P 含量的变化，说明 Hg 来源发生了显著变化，鸟粪输入已不再是沉积物中Hg 分布的主要控制因素。 已有的研究表明，栖息在南北极偏远岛屿上的海鸟会以鸟粪的形式把大量海洋源的营养物质和污染物传输到陆地上。一些研究揭示南极地区受动物粪便（例如企鹅、海豹）影响的 沉积物中 Cu、Zn、Hg 明显富集，表明沉积物中的这些重金属主要来自于动物粪便的输入 3233。Blais 等(2005)6基

39、于对北极高纬地区池塘表层沉积物中污染物的研究发现，沉积物中 Hg 和持久性有机污染物含量与海鸟种群变化密切相关，其中三个受鸟粪影响比较显著的池 塘沉积物中 Hg 含量接近甚至超过了加拿大保护野生动物环境质量基准。在两极、温带和热 带地区，海鸟的生物传输作用已成为海洋和岛屿生态系统之间有毒污染物传输的一条重要途 径10。Otero 和 Fernndez-Sanjurjo(2000)34研究发现，在 Cies 岛（加利西亚，西班牙西北部） 海鸥筑巢区附近受鸟粪影响的土壤中 Hg 含量显著高于背景水平，表明海鸥粪可能是痕量金 属输入的重要媒介之一。根据对采自西沙东岛不同环境介质中（生物质、植物、土壤

40、、沉积 物）重金属含量的分析，发现明显富集重金属 Zn、Cu、Cd、Hg 的海鸟粪是微量元素和营 养物质由海洋传输到热带岛屿生态系统的重要载体92035。98 y = 0.1408x - 0.4251R2 = 0.87937TOC (%)6543210金银岛 (JY2)7y = 0.106x - 0.35736 R2 = 0.9273TOC (%)5432TOC (%)10晋卿岛 (JQ)0 20 4060Hg (ng/g)0 20 40 60Hg (ng/g)3.53TOC (%)2.521.510.50y = 0.0695x + 0.2849R2 = 0.9284广金岛 (GJ3)6y =

41、 0.0763x - 0.01775 R2 = 0.908943210甘泉岛 (GQ)2400 10 20 3040Hg (ng/g)0 20 40 60Hg (ng/g)图 3 JY2、JQ、GJ3、GQ 沉积剖面中 Hg 和 TOC 的相关性Fig. 3 Correlations between Hg and TOC in the four sediment profiles from Jinyin, Jinqin, Guangjin and Ganquan islands70金银岛 (JY2)60Hg (ng/g)50403020100上部12 cmy = 5.9098x + 8.316r= 0.74 (p0.01, n=25)60晋卿岛 (JQ)50403020100上部10 cmy = 6.0413x + 2.3832 r=0.92 (p0.01, n=27)2450 1 2 3 4P (%)40广金岛 (GJ3)3530Hg (ng/g)上部16 cm2520Hg (ng/g)15y = 5.3718x + 1.283110 r=0.78 (p0.01, n=48)500 0.5 1 1.5 2P (%)0 1 2 3 4P (%)60甘泉岛 (GQ)50上部11 cmHg (ng/g)