追溯西班牙苏安塞斯河口（Suances Estuary）的污染遗留问题：矿井关闭后的年代测定方法挑战与生态恢复难题

《Regional Studies in Marine Science》：Tracing pollution legacies in the Suances Estuary (N Spain): Challenges for dating methods and ecological recovery after mine closure

本研究通过分析西班牙Suances湾表层沉积物及47厘米长沉积芯中的痕量金属、有孔虫化石和放射性同位素，评估了自2003年采矿活动停止后该污染严重海湾的环境演变。结果显示，尽管部分重金属浓度（如Zn、Pb、Cd）自2015至2022年有所下降，但空间分布差异显著，表明沉积物再悬浮。有孔虫丰度持续低迷（1-510个/80cm3），显示生态条件仍不适宜生物繁殖。异常的210Pb信号揭示了人类活动（如采矿和工业排放）对沉积记录的影响。研究强调，此类历史污染系统的环境恢复具有复杂性和不确定性，需结合长期监测与多学科方法。

　　本文探讨了西班牙北部Suances河口在历史采矿活动停止后，其生态环境演变和恢复情况。研究采用了一种综合、多学科的方法，结合表层沉积物和短芯（47厘米）中的痕量金属、颗石虫和放射性核素分析，评估了这一被严重污染的河口对采矿活动停止的响应以及自然环境恢复的潜力。Suances河口曾受到欧洲最大碳酸盐型铅锌矿床Reocín矿的开采影响，其采矿活动自1856年开始，直至2003年停止。此外，当地氯碱工厂排放的汞污染也加剧了该河口的环境问题。研究发现，尽管表层沉积物中铅、锌和镉的浓度在2003年至2022年间有所下降，但金属浓度仍显著高于区域背景值，并且在某些地点甚至超过了沉积物质量指南的阈值。这种金属污染的分布显示出河口内部存在显著的空间变化，表明沉积物在河口内发生了再分配。

研究还发现，颗石虫的存活个体数量极其稀少，范围从1到510个/80立方厘米不等，这表明河口的生态环境仍然不利于这些生物的生存和繁殖。这种低丰度现象在多个采样点都得到了验证，说明污染的长期影响仍然存在。此外，沉积物记录中出现了异常的21?Pb??信号，揭示了与采矿活动发展和废弃相关的环境影响。这些发现强调了在历史上受污染的河口系统中，沉积物年代序列和环境响应的复杂性，同时指出了需要在多学科框架下开展长期监测计划的重要性。

Suances河口的环境问题不仅源于采矿活动，还受到其他人类活动的影响，如土地再开发、城市化和工业化。这些活动与采矿污染叠加，进一步破坏了河口的生态完整性。河口所在的沿海地区也特别容易受到气候变化和极端天气事件的影响，这使得环境恢复的难度更大。因此，研究不仅关注采矿污染的直接后果，还考虑了这些复合压力对河口生态系统的影响。

研究团队采集了表层沉积物样本，并在2015年和2022年分别进行了分析，以评估河口的环境变化趋势。此外，他们还从河口下部和中部提取了两组短芯样本，用于进一步研究沉积物的年代序列和金属污染的历史演变。通过分析沉积物的粒度、痕量金属浓度以及颗石虫的分布，研究团队能够重建河口的沉积历史，并评估污染的时空变化。

沉积物中的21?Pb??信号随深度呈指数下降，这表明河口的沉积速率相对较低。然而，某些沉积层中出现了明显的异常，可能与历史上的尾矿坝崩溃事件有关。例如，在1960年8月17日，位于河口上游的La Luciana尾矿坝发生溃决，导致大量矿渣流入河口流域，可能稀释了21?Pb??的信号。这种沉积事件对沉积物年代测定方法的准确性提出了挑战，也说明了人为活动对自然沉积过程的干扰。

通过将21?Pb??信号与其他放射性核素（如13?Cs和23?+2??Pu）进行对比，研究团队能够更准确地确定沉积物的年代。这些放射性核素的峰值与特定历史时期相吻合，例如13?Cs的峰值对应于1962-1964年的全球核试验，而23?+2??Pu的峰值则与氯碱工业的汞使用相关。这些放射性核素的分布为理解沉积物中污染物的时间变化提供了关键线索。

在沉积物分析中，研究团队发现某些区域的金属浓度显著高于其他区域，这表明污染可能在河口内部发生了再分布。这种再分布可能由潮汐和河流动力学过程驱动，导致污染物质在河口的不同部分迁移。例如，在2015年采样点18和22，锌、铅和镉的浓度极高，但在2022年大幅下降。然而，其他采样点如19和14的金属浓度却有所上升，这可能与沉积物的横向或纵向迁移有关。

颗石虫的丰度变化进一步反映了河口的环境状况。研究团队发现，颗石虫的存活个体数量极低，而死亡个体的数量相对较高，这表明河口的生态环境仍然存在严重问题。尽管一些地区的颗石虫种群有所恢复，但整体来看，河口的生物多样性仍处于较低水平。这种低生物多样性可能是由于长期污染导致的生态系统退化，同时也可能与沉积物中的重金属毒性有关。

研究团队还指出，河口的沉积物中存在一些特殊特征，如高浓度的汞和低浓度的放射性核素。这些特征可能与特定历史事件相关，如氯碱工业的汞排放和尾矿坝的崩溃。这些事件不仅影响了沉积物的化学组成，还对沉积物的年代测定方法提出了挑战，因为人为扰动可能导致沉积物的再悬浮和混合，从而影响放射性核素的分布。

总的来说，Suances河口的研究表明，即使在采矿活动停止后，环境恢复仍面临诸多挑战。金属污染的持续存在和沉积物的再分布过程使得恢复变得复杂。此外，人为活动对自然沉积过程的干扰进一步影响了沉积物的年代序列和环境响应的解读。因此，研究强调了在受污染的河口系统中，长期监测和综合研究的重要性，以更好地理解污染的动态过程，并制定有效的可持续管理策略。