综述：沿海湿地作为痕量金属的汇和潜在二次来源：综述

《Regional Studies in Marine Science》：Coastal wetlands as sinks and potential secondary sources of trace metals: A review

　　

系统综述了237项（2010-2025年）关于红树林、盐沼和潮滩中痕量金属的研究。基于沉积物的评估占主导地位，而生物和生态系统层面的方法仍然有限。工业排放、农业、水产养殖和废物输入是痕量金属的主要来源。研究空白包括有限的跨生态系统比较以及对沉积物-生物相互作用的理解。需要综合监测和管理框架以实现有韧性的沿海湿地。

3. 结果与讨论
3.1. 痕量金属与沿海湿地研究的趋势和研究热点
研究活动从2010年到2025年显著增加，主要集中在印度和中国。红树林是研究最多的沿海湿地类型（81%），其次是潮滩（19%）和盐沼（13%）。关键词共现分析识别出五个主要主题聚类：生态风险评估和红树林沉积物管理、沉积物地球化学和污染分布、河口和潮滩污染、生物积累和毒性、以及生物监测和修复。研究主导于沉积物污染和污染指数，而对生物有效性、营养级传递和生态系统过程关注较少。遥感、环境DNA、机器学习、同位素指纹和预测模型等新兴方法尚未广泛采用。

3.2. 研究组分和痕量金属的潜在来源
沉积物是三个湿地类型中最常研究的组分；红树林研究中53%仅分析沉积物，而同时研究沉积物、植物和动物的比例≤3%。研究确定了12种潜在痕量金属来源，其中人为活动（如工业排放、农业、水产养殖、城市废物）占主导，仅14%归因于自然地质来源。工业化和城市/生活废水是主要贡献者，而农业和水产养殖与As、Cd、Cu、Zn的输入相关。

3.3. 痕量金属污染和风险指数
61%的研究应用了污染和风险指数，以沉积物地球化学指数为主，其中地累积指数（I_geo）使用频率最高（62%），其次为富集因子（EF，46%）、潜在生态风险指数（PERI，43%）、污染因子（CF，42%）和污染负荷指数（PLI，40%）。植物中生物浓缩因子（BCF）和转运因子（TF）使用率分别为46%和34%；动物中生物积累因子（BAF）使用率仅28%，积累指数（AI）为6%，表明基于动物的评估严重不足。

3.4. 沿海湿地中与痕量金属相关的沉积物性质
沉积物粒度、有机质含量、Fe-Mn氧化物、硫化物、盐度和pH等控制着痕量金属的积累和生物有效性。细颗粒沉积物（高粘土和粉砂比例）具有更高的金属保留能力，而砂质沉积物保留能力较低。有机质通过络合作用增强金属固定，Fe-Mn氧化物在氧化还原波动下参与金属结合。红树林沉积物因有机质丰富、还原条件、高硫化物和细颗粒质地，表现出最强的金属保留能力；盐沼次之，潮滩因水动力暴露和缺乏植被而保留能力最弱。

3.5. 植被和动物作为生物指示剂和修复剂
沿海湿地植被在吸附和修复痕量金属中发挥关键作用，为减轻污染提供基于自然的解决方案。红树林物种如Avicennia marina、Rhizophora mangle、Rhizophora mucronata、Sonneratia apetala和Laguncularia racemosa显示出高耐受性和积累潜力。盐沼物种如Sporobolus alterniflorus、Sporobolus virginicus、Porteresia coarctata、Juncus kraussii和Suaeda australis也具备显著金属吸收能力。某些蟹类如Uca maracoani、Ucides cordatus、Austruca iranica和Goniopsis cruentata被用作有效生物指示剂，补充沉积物监测。

3.6. 痕量金属输入的管理和缓解策略
管理策略分为监管措施、最佳管理实践和利益相关者参与，辅以监测、评估和适应性管理。监管措施包括加强工业废水、航运、水产养殖和城市废物排放控制，以及实施环境质量标准和综合海岸带管理。最佳管理实践涵盖工程性方法（如沉淀池和废水处理系统）和原位/异位修复技术，以及基于自然的解决方案（如红树林保护、造林、修复和植物修复）。监测和评估需跟踪痕量金属生物有效性、絮凝作用和生态风险，而利益相关者参与通过公众意识和社区合作促进可持续管理。

3.7. 研究空白和未来方向
地理上，文献集中在印度和中国，其他热带和亚热带沿海区域研究不足。方法上，多数研究侧重总金属浓度，缺乏对生物有效性、化学形态、保留机制、絮凝和再迁移的探讨。生态上，缺乏跨连通湿地系统的比较研究，植物和动物积累研究有限，仅关注少数物种（如Avicennia marina和Spartina alterniflora）。毒理学上，较少将污染物浓度与生物响应、毒性阈值和生态系统服务联系。需建立标准化监测和评估框架，整合污染物浓度、生物有效性、生态响应和生态系统服务，并加强长期监测和新兴技术应用。

4. 结论
痕量金属污染在沿海湿地中广泛记录，但证据地理上偏向中国和印度。多数研究聚焦单个湿地类型的沉积物污染，对生物有效性、金属形态、营养级传递和生态过程关注不足。需通过跨连通湿地比较、扩展研究区域、长期监测和整合沉积物、植被、动物及生态系统过程的综合评估来填补空白。标准化监测和生态风险评估框架应纳入污染物浓度、生物有效性和生物响应。基于自然的解决方案（如红树林保护、湿地修复和人工湿地策略）结合有效污染控制政策，可在维持生态系统服务的同时增强沿海湿地的韧性。