琼州海峡地形复杂,由于东西向潮流的强烈冲刷和峡底湛江组地层的出露,沉积物类型的平面分布变化迅速,除现代沉积物外,还有半固结的早期沉积和风化的基岩碎块。东寨港周边区域第四系地层发育主要包括晚更新统和全新统。晚更新统主要为海相第三阶地沉积层,由含砂或含卵石或含砂卵的黏土层、卵石层组成,沉积物成分和厚度变化都比较大,颗粒滚圆度不好,属滨海相沉积。全新统包括滨海相的砂堤沉积层和干涸潟湖相沉积物。滨海相的砂堤沉积层,主要分布在北部沿海的前沿,为黄褐色、黄色砂层及砂卵层,见有较多的贝壳碎屑。干涸潟湖相沉积物大面积分布在东寨港顶端一带,是分布广泛的沉积物,主要成分为黑色淤泥、泥炭土、黏土层。现代沉积物包括现代潟湖相沉积物和现代海滩沉积物。现代潟湖相沉积物在港内陆续出现,呈条带状、孤岛状、月牙形等展布,主要成分为黑色淤泥、黏土层,有些地方夹有细砂和贝壳碎屑。现代海滩沉积物仅在港内东北侧,由于受波浪和潮汐作用影响,海滩沉积作用目前还在持续。
在东寨港湿地的主要河口、主要红树林类型布置采样带,共8条,每条采样带设置3个不同潮位的采样点,共计24个土壤采样点。采样点具体位置如图1-4所示。采样时间为2019年11月,分别对上述24个采样点进行采样。采样时间均选在退潮1小时后。采样时,首先去除表面滞留水体和凋落物,然后使用环刀采集土壤表层0~20cm处土样3次,将3次采样沉积物混合装袋,最后贴上标签。
红树林湿地沉积物具有滨海湿地的基本特征,土壤有机碳(SOC)、硫化物含量较高,同时会富集大量重金属,因此本次调查的沉积物指标主要包括pH、全盐含量、土壤有机碳、总氮、硫化物、重金属(汞、铜、铅、锌、铬、砷、镉)。SOC测定依据HJ 658—2013标准;总氮测定依据HJ 636—2012标准;硫化物测定依据HJ 833—2017标准;重金属测定依据GB/T 17141—1997标准。
图1-4 东寨港沉积物采样点分布
东寨港沉积物理化性质测定结果如图1-5所示。
图1-5 东寨港沉积物理化性质测定结果
图1-5 (续)
根据《海洋沉积物质量》(GB 18668—2002),上述重金属含量除铜和铬各有2个点位超出一类海洋沉积物规定限值,其他均符合一类海洋沉积物标准。超出的2个点位分别位于演丰西河出海口和演丰东河出海口,周边养殖业发达。
东寨港湿地沉积物的理化性质基本体现了滨海湿地的正常状况。该地pH中性偏酸,盐度适中,碳氮比值合理,硫化物含量符合一类海洋沉积物标准,重金属除铜和铬有个别点位为二类海洋沉积物,其他均符合一类海洋沉积物标准。
比较华南地区土壤重金属元素背景值,各金属元素中铜和锌超出背景值,超出幅度分别为8%和29%。铜和锌都是养殖饲料中主要的添加剂,养殖过程中大量地投放饵料及排放粪便等,使得沉积物中积累了过量的重金属元素。
东寨港湿地沉积物的理化性质存在一定空间差异,总的来说:低潮位土壤酸性较强、盐度较高,高潮位土壤酸性弱、盐度较低;土壤有机碳、全氮含量较高的点位多位于中潮位;河流入海口处沉积物重金属含量较高。