海南岛万宁海域浅海沉积物中痕量金属污染特征解析与源贡献量化研究

本研究聚焦海南岛万宁沿岸浅海沉积物，通过系统采集57个表层沉积物样本，测定As、Hg、Cu等7种痕量金属浓度，结合Nemero综合污染指数与正矩阵分解模型（PMF），揭示人类活动驱动的污染源贡献。结果显示：研究区整体符合中国海洋沉积物Ⅰ类标准，但存在As、Cu等局部热点污染；PMF量化显示航运（34.3%）、水产养殖用药（17.9%）、农业农药（17.3%）及城市污水（30.5%）为主要来源，为海岸带可持续发展提供精准管控依据。

　　

材料与方法
研究区域位于海南岛万宁市沿岸，作为热带滨海城市，其快速城市化与密集水产养殖活动（如石斑鱼、鰤鱼养殖）对近海环境形成压力。采样采用抓斗式采样器获取57个站点0-5 cm表层沉积物，经160目筛处理后，通过ICP-MS测定金属含量，质量控制采用国家标准物质（GB/T 20260-2006）。

环境特征分析
沉积物以砂质（63%）为主，粒径集中分布于32-250 μm。相关性分析显示，黏粒含量与多数金属呈正相关（R=0.24-0.71），而水深与金属浓度呈负相关，暗示污染物近岸输入特性。水体参数显示弱碱性环境（pH 7.5±0.9），盐度26.5‰，温度27.5°C，低空间变异性。

污染水平评估
As（11.40 mg/kg）、Hg（0.037 mg/kg）均值超中国浅海背景值1.5倍，但整体满足Ⅰ类标准。Nemero指数显示Cu（10.81）、Hg（7.51）污染突出，局部站点As、Cr超美国PEC阈值。污染贡献率显示Cu（29.1%）、Hg（20.2%）为主导因子。

源解析关键发现
PMF模型解析四类来源：

1. 水产养殖用药（Factor 1）：Hg贡献87.4%，空间集中于老爷海潟湖，与历史使用含汞鱼药（如甘汞）相关；
2. 农业输入（Factor 3）：As占79.5%，对应上涌镇菠萝种植区农药施用；
3. 城市污水与饲料（Factor 2）：Cd贡献73.2%，东澳镇密集养殖区饲料残留显著；
4. 航运活动（Factor 4）：Cr（60.9%）、Zn（65.4%）高值区匹配乌场港等航运枢纽，与船体防腐涂料释放有关。

生态启示与建议
研究提出针对性管控策略：禁用含汞渔药、优化饲料投喂效率、强化港口废物处理。尤其需关注As、Cd的长期生物累积效应，建议建立近海沉积物金属动态监测网络，为海南自贸港建设中的海岸带管理提供科学支撑。