海岛沉积物重金属污染溯源与源汇格局：自然因素与人类活动的复合效应

针对海岛生态系统重金属污染源解析难题，中国研究人员通过分析庙岛群岛107个表层沉积物样本中8种重金属(As、Cd等)的分布特征，结合粒度分析与多元统计，揭示自然因素(占82.3%)与人类活动(17.7%)的协同作用机制，首次阐明航运与养殖是Co-Ni-Cu-Zn-Cd的主要人为源，为海岛重金属污染防治提供理论依据。

　　

海洋环境中重金属污染已成为威胁生态安全的全球性问题。庙岛群岛作为渤海海峡关键生态节点，既是黄河流域污染物的汇集区，又是水产养殖密集区，其复杂的沉积动力环境与人类活动交织，导致重金属源汇机制长期不明。随着中国沿海经济快速发展，工业废水、航运排放和养殖活动使该区域As、Cd等重金属污染风险加剧，但缺乏定量化溯源研究。

中国海洋大学团队在《Regional Studies in Marine Science》发表研究，通过系统采集107个表层沉积物样本，结合粒度分析、Pearson相关性分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型，首次量化了自然与人为源贡献比。关键技术包括：1) 使用蚌式采泥器标准化采样；2) 激光粒度仪测定沉积物组成；3) ICP-MS检测As等8种重金属含量；4) 地累积指数(I_geo
)与潜在生态风险指数(RI)评估污染程度。

粒度分布特征
研究发现沉积物以砂质粉砂为主，南部砂粒含量高而北部黏土富集。粒度与重金属吸附呈显著正相关，细颗粒物对As、Pb的富集作用尤为突出。

污染水平评估
除As达轻度污染(I_geo
=1.2)外，其余金属均处于清洁水平。Cd虽含量低但存在单一生态风险，需重点关注其生物累积效应。

源解析结果
PMF模型显示自然源(82.3%)主导重金属分布，其中黄河输入贡献率达54%。人为源(17.7%)中，航运与养殖活动贡献Co-Ni-Cu-Zn-Cd的78%，工农业排放则贡献As-Pb的89%。

源汇机制
群岛地形形成的"屏障效应"导致内湾水动力减弱，促进污染物沉降。潮汐残余流与养殖区投饵共同造成重金属"汇聚-富集"的特殊空间格局。

该研究创新性揭示海岛环境重金属的"自然沉降-人为强化"双通道迁移模型，为制定差异化管控策略提供科学依据。建议重点监控As、Cd的生态风险，优化养殖区布局并加强航运排放监管。成果对全球类似群岛生态系统的重金属治理具有示范价值，尤其为"陆海统筹"污染防控提供方法论支撑。