越南北部八腊河河口受80年社会经济发展影响的金属污染沉积记录

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》：Sedimentary records of metal pollution in the Ba Lat Estuary influenced by 80 years of socio-economic development in northern Vietnam

【字体：大中小】 时间：2026年09月24日 来源：Estuarine, Coastal and Shelf Science 2.6

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　　 •210Pb-137Cs 定年重建了白腊（Ba Lat）约80年的沉积记录；•基于微量元素的剖面人为影响与社会经济阶段相关联；•细粒沉积物、铁相和有机质携带了大部分微量元素；•水库改变了沉积物供给和微量元素的保存；•沉积物金属来源包括侵蚀、工业、农业和水产养殖；引言大型河流三

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²¹⁰Pb-¹³⁷Cs 定年重建了白腊（Ba Lat）约80年的沉积记录；
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基于微量元素的剖面人为影响与社会经济阶段相关联；
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细粒沉积物、铁相和有机质携带了大部分微量元素；
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水库改变了沉积物供给和微量元素的保存；
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沉积物金属来源包括侵蚀、工业、农业和水产养殖；

引言

大型河流三角洲是水流、沉积物及相关化学成分从陆地环境经河口系统输运至海洋的主要通道。农业集约化、城市扩张、工业发展、采矿以及日益增长的资源消耗增加了诸如 Mn、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Co、As 和 Hg 等微量金属向水生环境的释放，其中河流充当主要输运途径，沉积物则是主要的储库（Wang et al., 2013; Jiang et al., 2022; Roberts et al., 2022; Ashayeri et al., 2023; Birch, 2023; Wang et al., 2024）。在水生环境中，许多微量金属会迅速吸附于悬浮颗粒上，尤其是细粒物质和有机组分，随后沉积于沉积物中（Zhang and Liu, 2002; Birch, 2020; Ashayeri et al., 2023）。因此，沉积物既充当污染的储库，也可能在再悬浮过程中成为次级污染源，同时还保存了污染输入变化的时间分辨记录（He et al., 2007; Xia et al., 2011; Wang et al., 2013; Birch and Lee, 2020; Jiang et al., 2022; Birch, 2023）。因此，河口沉积物档案不仅记录了人为输入，还记录了调节由集水区至河口金属携带颗粒输运、分选、滞留和埋藏的地源沉积过程。

然而，河口沉积物中保存的污染信号并不仅由源强度决定。其表现还取决于物理和沉积控制因素，包括沉积物供给、粒级分选、水动力学能量、停留时间和河口滞留效率。细粒沉积物通常承载不成比例的金属负荷，因为它们具有高比表面积，并且对铁锰氧化物、黏土矿物和有机质具有强烈的亲和力（Foster and Charlesworth, 1996; Krishna and Kurakalva, 2013）。因此，河口污染档案不仅取决于人为排放的变化，还取决于决定携带金属颗粒是被输运、滞留、稀释、再悬浮还是埋藏的沉积物和水动力条件（Horowitz, 1991; Zhang and Liu, 2002; van Maren, 2007; Birch, 2020）。

这一问题在有调节的河流系统中尤为重要，上游水坝可能引发整个盆地基的沉积物短缺。水库拦截减少了下游沉积物输送，并改变了从集水区到海岸的沉积物预算（V?r?smarty et al., 2003; Syvitski and Kettner, 2011; Lu et al., 2015）。在此类条件下，不断增加的人为排放并不一定导致沉积物金属富集呈单调增长，因为到达河口的细粒金属携带颗粒的通量可能下降。与此同时，河口可能仍然是高效的沉积物滞留区，尤其是在潮间带、障壁、河口坝以及有利于悬浮泥质滞留的庇护性水动力环境下。因此，盆地基的沉积物短缺与河口径向的沉积物滞留可以共同产生复杂的累积记录，其中沉积物供给下降被细粒、富金属沉积的局地保存部分抵消。

越南北部的红河系统自19世纪中叶以来经历了深刻的社会经济和水文变化，使其成为研究污染输入与沉积过程长期相互作用的重要场所。该系统支撑着一个人口稠密的三角洲，经历了重大经济发展，而水文调节，尤其是自 1989 年和平（Hoa Binh）大坝建成及后来修建的水库大坝以来，已极大改变了下游沉积物输送（Vu et al., 2014; Nguyen et al., 2021; Nguyen et al., 2024）。在该系统内，白腊（Ba Lat）河口是红河入东京湾（Gulf of Tonkin）的主要出口，汇集了来自农业、工艺村、采矿、工业活动、废水和水产养殖的地源输入和污染物。以往研究已记录红河和白腊沉积物中的人为金属富集，但主要关注源归属和近期空间格局，而非社会经济变化、沉积物供给减少和河口水动力学如何共同塑造长期沉积记录（Nguyen et al., 2012; T. Nguyen et al., 2016; T. T. H. Nguyen et al., 2016; Duong et al., 2020; Sattarova et al., 2021; Nguyen, 2022; Roberts et al., 2022）。

北部白腊河口特别适用于研究这些耦合控制因素，因为其潮间带和障壁庇护地貌有利于细粒沉积物滞留，而红河系统经历了强烈的大坝诱发的沉积物减少。本研究利用北部潮间带白腊河口的定年沉积物岩芯，重建自 20 世纪 40 年代以来的微量元素积累，评估其与红河三角洲 successive 社会经济发展阶段的关系，并评估沉积物记录在何种程度上受沉积物短缺、河口滞留以及更广泛控制污染保存的过程所支配。

章节摘要

研究区

研究区位于红河系统内，红河系统是越南北部最大的河流流域，从青藏高原东南部经约 169,000 km² 的流域汇入东京湾。白腊河口是红河的主要出口，并向海岸输送该流域大部分的径流量和沉积物排放量（Nguyen et al., 2024）。该河口以活跃的沉积作用、向海的三角洲前积、广泛的潮间带和茂密的红树林发育为特征，

岩芯描述

粉砂约占沉积物的 90%，在 2020 年岩芯中 51-55 cm 处存在明显的富砂层段（图 2A、E、F）。岩性上，地层主要由 2-18 cm 厚的砂质粉砂（sZ）和粉砂（Z）互层构成，并在富砂层位被一个粉砂质砂（zS）层中断。整体粒级数据显示这些相具有明显对比：砂质粉砂（sZ）含约 9.7% 砂、82.7% 粉砂和 7.6% 黏土；粉砂（Z）含约 1.0% 砂、88.6% 粉砂和 10.5% 黏土，

结论

研究表明，在过去约 80 年中，北部白腊河口的微量元素沉积受自然地源供给、河口水动力学和人为输入之间相互作用的控制。基于修订的 ²¹⁰Pb-¹³⁷Cs 年代学，沉积物岩芯记录了约从 1938 年到 2020 年沉积物组成和微量元素富集的变化。大多数微量元素优先与细粒沉积物、富铁的载体相以及

CRediT 作者贡献声明

Huong Nguyen-Van：撰写 – 审阅与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，调查。Thi Thuy DUONG：撰写 – 审阅与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，资源，项目管理，调查，资金获取。Suzanne McGowan：撰写 – 审阅与编辑。Anh Ngoc Nguyen：撰写 – 原稿，调查。Thai Nguyen-Dinh：撰写 – 原稿，软件，调查，正式分析，数据整理。Ha Manh Bui：

未引用参考文献

Borg and Jonsson, 1996; Cima, 1995; del Socorro Lozano-Garcia and Ortega-Guerrero, 1994; Do et al., 2007; Doan, 2024; Fanchette and Stedman, 2010; Ingmanson and Wallace, 1994; Islam et al., 2020; Kanai et al., 2013; Kikuchi et al., 2009; Lamy et al., 2000; Li et al., 2023; Nguyen et al., 2010; Nguyen et al., 2009; Nguyen et al., 2016; Nguyen Viet et al., 2010; Phan et al., 2017; Shi et al., 2015; Siegel, 2002; Siegel, 2002; Sutherland, 2000; Tran et al., 2018; Trinh et al., 2004; Walton et al.,

利益声明

作者声明不存在已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文报告的工作。

资金来源

本工作由越南 Vingroup 股份公司资助，并得到 Vingroup 创新基金会（VINIF）在项目编号 VINIF.2022-DA00138 项下的支持。

竞争性利益声明

? 作者声明不存在已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文报告的工作。

致谢

我们诚挚感谢越南河内黄国辉路 179 号核科学与技术研究所的硕士 Duong Duc Thang，他支持了额外的 ²¹⁰Pb 分析和 CRS/CM-CSR 年代学模型。

引言