中国典型潮间带表层沉积物物源分区及其质量现状(精)/中国海岸带研究丛书

**章绪论 1.1研究目的及意义 潮间带是陆海相互作用的重要地带，这里发生着复杂的物理、化学、生物和地质过程，是陆海相互作用研究的理想区域。同时，这里也是人类活动*为活跃的区域，是人类活动产生的重金属等污染物质的重要聚积区。河流入海泥沙对潮间带地区沉积物的组成、分布及地球化学特征有着显著的影响，这一从“源”到“汇”的过程是全球尺度下物质输送的重要环节之一。大河影响下潮间带沉积物的地球化学特征是当前海洋沉积学研究的重要课题之一，同时也是国际地圈-生物圈计划（IGBP）中海岸带陆海相互作用（LOICZ）研究计划的重要研究内容（Milly et al.，2005；Nilsson et al.，2005;骆永明，2016）。 随着经济、社会的快速发展，人类活动对潮间带地区的影响也日益严重，其中污染物质的排放是当前研究的焦点之一。特别是工业革命以来，人类向全球排放的重金属总量急剧增加（Boutronetal.，1991;Nriagu，1998;Atkinson et al.，2007），重金属等人类活动产生的污染物质经河流、大气、排污口等通过潮间带区域后输送入海，埋藏在近岸沉积物中。潮间带沉积物中的重金属既可以直接影响水体的环境质量，又能通过食物链富集、累积，进而影响人类自身的健康与社会的发展。因此，对潮间带沉积物质量的研究与控制具有特殊意义（Gobeil et al.，1998；Rene et al.，2006;Natalia et al.，2007;汪玉娟等，2009）。 相比陆地区域，我国的近岸海洋基础调查工作普遍落后于发达海洋国家。作为人类活动排放污染物质的重点汇集区，潮间带的沉积物质量常作为评价近岸海域环境污染的重要参考指标（Bird，2011;Yuan et al.，2012）。近年来，国内外学者对河口及海湾等近岸区域沉积物中的污染物开展了大量的研究工作，以期查明其含量水平和污染状况，并探寻其主要来源和搬运形式（Emmerson et al.，1997;Goldberg et al.，1997；Roussiez et al.，2005；Osher et al.，2006;盛菊江等，2008；Xu et al.，2009a;胡宁静等，2010;王文雄，2012;刘金铃等，2013），但是目前针对潮间带沉积物的质量现状研究还都处于零星状态，难以系统反映潮间带沉积物质量现状，这制约了对潮间带的有效保护、环境整治和可持续开发。 1.2研究范围和内容 1.2.1研究范围 根据我国潮间带沉积物类型、发育特点、分布区域及人类社会经济活动的影响程度，选择14个典型潮间带区域：辽宁大辽河口、河北北戴河、天津汉沽、山东黄河口、烟台四十里湾、青岛大沽河口、江苏苏北盐城浅滩、上海长江口崇明东滩、浙江慈溪杭州湾南岸、福建福州闽江口、厦门九龙江口、广东珠江口、广西英罗湾、海南东寨港（图1.1，表1.1）。 研究区北起辽宁大辽河口，南至海南东寨港，遍布我国东部近岸区域；在渤海、黄海、东海、南海4个海区都有分布，这为研究我国典型潮间带沉积物物源和质量现状提供了理想选区。此外，研究区涵盖了河口型、海湾型和开敞平直型等主要海岸类型（表1.1）:①河口型海岸，河流挟带大量陆源碎屑物质和污染物入海，对潮间带沉积物组成和来源起控制作用；②海湾型和开敞平直型海岸，其物质组成受邻近陆域母岩和海洋水动力携带外来物质的共同影响。 研究区主要入海河流特征情况详见表1.2。 1.2.2研究内容 通过对我国14个典型潮间带表层沉积物样品的粒度、矿物分布、理化指标，以及常量元素和微量元素、稀土元素、富营养物质（总有机碳、总氮、总磷）、重金属元素和有机污染物等含量进行调查，开展潮间带表层沉积物物源分区研究，并查清表层沉积物质量现状及其空间分布特征，为掌握典型潮间带环境特征、人类活动对潮间带沉积物的影响提供基础数据与资料，为潮间带环境保护、生物资源可持续利用提供科学依据。 1.3研究任务分工 根据研究内容，结合各单位研究技术力量和资质，由自然资源部**海洋研究所（简称“海洋一所”）牵头，协作单位包括中国科学院烟台海岸带研究所（简称“海岸带所”）、中国地质调查局青岛海洋地质研究所（简称“海地所”和华东师范大学（简称“华师大”）。 具体任务分工如表1.3所示。 1.4研究区域概况 1.4.1区域气候特征 研究区域地处我国东部沿海区域，南北跨6个气候带，气候类型多样。总体而言，研究区域的气候具有如下特征。 1）气候条件优越，资源丰富。研究区域位于中、低纬度地区，在亚热带和热带的岸段达到60%。占主导地位的为季风性气候，故而雨量充沛。因为雨热同季，故而光、水、热等资源丰富。 2）季风性气候特点显著。冬季，冷高压盘踞亚洲大陆，研究区域盛行高压前部的偏北风，在冬季风的影响下，大部分区域较寒冷、干燥，只有闽南及其以南的区域仍温暖如春。夏季，受热带海洋的夏季风影响，天气湿热多雨，南北温差小。 3）过渡性气候特征明显。研究区域处于欧亚大陆与太平洋的交界地带，海陆两种截然不同的下垫面共同影响其气候，因此研究区域既有海洋性又有大陆性的过渡性和混合性特点。 4）灾害性天气比较频繁。受季风影响，降水量空间分布和季节分配不均匀，年变化率较大，易发旱涝灾害。大部分潮间带位于中纬度南北气流交汇地带，来自陆上和海上的灾害性天气系统活动频繁，如寒潮、热带气旋、冰雹和海雾等灾害性天气时有发生。 1.4.2区域地质特征 根据张训华等（2008）的研究，我国近岸海域从构造单元上属于东亚大陆构造域的中朝地块、扬子地块和华南地块。就具体区域而言，辽宁大辽河口、天津汉沽、山东黄河口、青岛大沽河口属于中朝地块，扬子地块主要包括江苏苏北盐城浅滩和上海长江口崇明东滩，其他研究区域都属于华南地块。主要构造运动包括渤海海区的印支运动、燕山运动、东营运动等，黄海海区的仪征运动、吴堡运动、三垛运动、凡川运动等，东海海区的基隆运动、雁荡运动、瓯江运动、玉泉运动、龙井运动等，南海海区的神狐运动、西卫运动、南海运动等。 我国近岸海域的岩浆岩活动以侵入活动为主。渤海海区的岩浆岩从晚始新世岩浆岩至新近纪岩浆岩都有分布，渐新世中晚期岩浆活动*为活跃，岩性包括玄武岩、安山岩和凝灰岩等。黄海海区的岩浆岩从太古宙岩浆岩至喜马拉雅期岩浆岩都有分布，时间上主要集中在燕山期，岩浆活动南部较北部发育。东海海区的岩浆岩从加里东期岩浆岩至喜马拉雅期岩浆岩都有分布，燕山期和喜马拉雅期活动较为活跃，岩性包括安山岩、花岗闪长岩、花岗岩等。南海海区的岩浆岩从前寒武纪岩浆岩至喜马拉雅期岩浆岩都有分布，区域发育有燕山期和喜马拉雅期岩浆活动，以燕山期岩浆岩分布*为广泛。 渤海盆地系发育在华北地台基底之上的中新生代裂谷断陷盆地，以新生代沉积为主，第四系地层分布稳定，一般厚度为300～400m。该盆地受到各水系搬运泥沙的影响，形成向海域中心逐渐加厚的趋势。黄海海区发育有北黄海海盆、南黄海海盆等。南黄海第四系为东台群，分布广泛，厚度为150～350m，主要由灰色、灰白色粉砂质黏土、黏土质粉砂、细砂组成，为海陆交互相沉积。东海海区主要分布在东海陆架盆地，第四系主要为松散海相沉积物，岩性主要为浅灰色粉砂质黏土和粉砂。南海沉积区的地层从前寒武系到第四系都有发育，近岸第四系以珠江口盆地的灰色黏土为主。就本研究而言，构造单元和构造运动决定了研究区域的沉积环境，岩浆岩和第四系地层决定了研究区域的沉积物组成。 1.4.3开发利用情况 研究区域地处我国东部沿海地区，区位优势明显，自古以来该区域开发利用活动从未间断，特别是近几十年开发利用活动显著加强，主要体现在以下几个方面。 （1）港口资源开发利用 为满足社会发展、经济建设的需要，研究区域港口资源的开发利用快速发展。1952年，大连、青岛、上海、广州等13个港口的货物吞吐量仅为1440万t。21世纪初，我国港口码头泊位增加到2238个（其中万吨级码头650个），货物吞吐量20126万t，较20世纪50年代增加十余倍。此类利用活动在各研究区域周边都有开展。 （2）水产资源开发利用 中华人民共和国成立后，我国近海水产捕捞业很快发展起来。1952年捕捞量为100万t，1957年达到182万t，由于过度捕捞，20世纪60年代捕捞量逐年降低。为满足需求，进入70年代后涉及潮间带区域的近岸养殖迅速发展起来，养殖面积逐年增大，2000年养殖面积达到2.31X104km2。养殖业在一些海湾型的研究区域规模较大，但面积规模处于逐渐调整的阶段。 （3）海水化学资源开发利用 海盐占全国盐总产量的3/4以上。在鸭绿江、辽河、海河、黄河、灌河、长江、钱塘江、瓯江、闽江、九龙江、珠江、南流江等河口区造就了广阔的宜盐滩涂。因此，沿海区域的盐化工产业方兴未艾，2003年原盐产量为2204.64万t，氯化钾产量为4.11万t，氯化镁产量为52.38万t，无水硫酸钠产量为0.28万t，硫酸钾产量为2.14万t。除了海南东寨港，其他研究区域都或多或少存在海水化学资源的利用。 （4）旅游资源开发利用 20世纪80年代，伴随海、陆、空客运条件迅速改善，滨海地区兴建了一系列旅馆、酒店、商业网点、海水浴场、海上运动场等旅游设施，滨海旅游业逐渐发展起来。近年来，伴随人们收入的提高，滨海旅游人数和收入屡创新高。2018年，滨海旅游人数达9836万人，收入达14636亿元。滨海旅游资源开发利用正在各个研究区域逐渐增强。