全 文 ：徐国锋, 秦铭俐，朱志清，崔永平. 苍南海洋倾倒区沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属的研究[J]. 生态科学, 2012, 31(4)：
452-455.
XU Guo-feng, QIN Ming-li, ZHU Zhi-qing, CUI Yong-ping. Study on acid volatile sulfide and trace metals in sediments of marine
dump site of Cangnan[J]. Ecological Science, 2012, 31(4)：452-455.

苍南海洋倾倒区沉积物中酸可挥发性硫化物与重
金属的研究
徐国锋，秦铭俐，朱志清，崔永平
国家海洋局宁波海洋环境监测中心站，浙江，宁波 315012

【摘要】 为了更清楚认识倾倒区海域沉积物的污染状况，测定了苍南海洋倾倒区海域表层沉积物中酸可挥发性硫化物
（AVS）、酸可提取重金属（SEM）的含量，并对AVS、SEM、及SEM-AVS的平面分布进行分析。结果表明，该倾倒区表
层沉积物中AVS含量为0.19-1.88 μmol·g-1，倾倒区附近海域AVS含量高于周边海域；SEM平均含量为2.4 μmol·g-1，SEM含量
往倾倒区方向有增加趋势。从单个重金属对SEM的贡献率来看，Zn＞Cr＞Cu＞Pb＞Cd，SEMZn基本在50％以上，而SEMCd
均在1％以下，其分布形态主要受Zn的控制。SEM-AVS差值均大于0，且在倾倒区及附近海域其SEM-AVS值高于沿岸各站，
说明倾倒区海域沉积物中重金属对生物可能有一定毒性，具有潜在重金属生态风险。
关键词：倾倒区；沉积物；酸可挥发性硫化物；酸可提取重金属；毒性
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.04.019 中图分类号：P736.4 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2012)04-452-04

Study on acid volatile sulfide and trace metals in sediments of marine dump site
of Cangnan

XU Guo-feng, QIN Ming-li, ZHU Zhi-qing, CUI Yong-ping

Marine Environmental Monitoring Center of Ningbo, SOA, Ningbo 315012, China

Abstract: In order to reveal the pollution state of sediment in dump site, we determined the acid volatile sulfides
(AVS) and simultaneously extracted metals (SEM) of surface sediment collected from the marine dump site of
Cangnan, and the AVS, SEM, SEM-AVS and their distributions were also analyzed. The result showed that the
AVS in the surface sediment of dump site was between 0.19-1.88 μmol·g-1, and the AVS in sediment near dump
site was higher than the circumjacent areas. The mean value of SEM was 2.4 μmol·g-1, and the contents of SEM
were increased toward to dump site. At the mention of the contribution to SEM from single heavy metal, the
order was Zn＞Cr＞Cu＞Pb＞Cd, and the contribution of zinc basically was higher up to 50%, while the cadmium
was less than 1%; therefore, the distribution was mainly controlled by zinc. The rations were larger than zero of
SEM-AVS; furthermore, SEM-AVS in the dump site and nearby area was higher than the seacoast stations. The
metals (SEM) in the surface sediment of dump site posed toxicity to the organisms, thus, there could be potential
heavy metals ecological risk in the dump site.
Key words: dump site, sediment, AVS, SEM, toxicity


收稿日期：2011-07-12 收稿， 2011-12-06 接受
项目资助：倾废监测、管理技术示范应用（201105010-14）
作者简介：徐国锋（1981—），男，工程师，主要从事海洋环境评价方面研究。E-mail：feng314117@126.com
第 31 卷 第 4 期 生 态 科 学 31(4): 452-455
2012 年 7 月 Ecological Science Jul. 2012
1 引言（Introduction）

酸可挥发性硫（acid volatile sulfide，AVS）为沉
积物中可被酸作用而以 H2S 形式释放出来的硫[1]，是
底泥中活性最大的一类硫化物。其含量对重金属在沉
积物中的分配起着重要的控制作用[2]。沉积物中的
AVS 是主要的重金属结合相。在还原性沉积物中，
AVS 是主要的重金属结合相；而在氧化性沉积物中，
AVS 含量很低，当其含量低到不足以约束所有的重
金属时，其他的重金属结合相将成为控制重金属活性
的主要因素。无论是何种类型的沉积物，AVS 的存在
都将提高沉积物对重金属的吸附容量，从而降低水中重
金属的浓度，AVS 的含量对吸附容量的影响较为显著
[3]。它可通过释放、水体对流等方式进入水体，影响水
中和泥水界面中各种生物的生存。因此，AVS 含量的
高低是衡量海洋底质环境优劣的一项重要指标[4]。
沉积物中AVS的浓度和分布与有机质含量、硫酸
盐的供给、硫酸盐还原细菌的活性以及沉积物的理化
性质（如氧化还原电位等）有关[5]。因此，AVS的分
布能为我们提供更多的沉积环境信息。然而，目前对
倾倒区AVS的研究少见报道。本文通过调查分析，研
究了苍南临时海洋倾倒区AVS的分布特征，并对该海
域沉积物中重金属（Zn、Cu、Pb、Cd、Cr）的毒性
进行分析，从而有利于认识该海域重金属的污染状况,
为当地海洋经济的可持续开发利用提供基础资料。

2 材料和方法（Materials and methods）

2.1 样品采集
2010年4月，在苍南海洋倾倒区附近海域布设11
个站点（站位分布如图1，站点现状见表1），利用抓
斗式采泥器采集，用塑料勺取顶部0~5 cm表层沉积
物，将样品装入棕色广口瓶中，并向瓶中充入氮气，
冷藏保存，运回实验室分析。所有样品采集、保存、
前处理等分析方法参照《海洋监测规范》（GB17378.5
-2007）的要求进行。

2.2 样品分析
2.2.1 AVS的分析
称取3g（±0.000 1g）混匀湿样，放入定氮装置中，
加热使样品被蒸气充分搅动并近沸时，加入15 mL盐酸
溶液进行反应，用乙酸锌溶液吸收，亚甲基蓝分光光
度法测定吸收液中的硫化物。AVS的浓度以样品干重
的质量摩尔浓度（μmol·g-1）表示。












图1 监测站位
Fig.1 Location of sampling stations

表1 各站位概况
Table 1 Description of sample stations and sediment feature
站位 Stations 站位概况 Survey of stations
q1 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q2 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q3 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q4 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q5 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q6 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q7 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q8 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q9 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q10 沉积物为粉砂质粘土 Silty clay
q11 沉积物为粘土质粉砂 Clayey silt

2.2.2 含水率和有机质的分析
称取一定量的湿样于已称重的坩埚中，在105 ℃
下烘6～8 h，据干燥前后质量差计算样品含水率；再
将干样于550 ℃灰化6 h，据前后质量差计算有机质
含量。
2.2.3 SEM的分析
酸可提取重金属（SEM）以Zn、Cu、Pb、Cd、
Cr五种重金属的含量来表示。测定方法为无火焰原子
吸收分光光度法。在提取AVS的过程中，沉积物中硫
化物被提取的同时释放重金属离子（Zn、Cu、Pb、
Cd、Cr），等提取AVS反应结束后，反应瓶内溶液用
MIBK-环己烷混合液萃取分离，再用硝酸反萃取，测
倾倒区 Dump site
4 期 徐国锋，等. 苍南海洋倾倒区沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属的研究 453
定各重金属的含量，同时测定试剂空白。

3 结果与分析(Result and analysis )

3.1 酸可挥发性硫化物（AVS）
根据对苍南海洋倾倒区沉积物 AVS 的取样分
析，其含量分布范围为 0.19~1.88 μmol·g-1，不同
站位 AVS 值变化较大。图 2 表示调查海域 AVS 的平
面分布情况，可以看出，倾倒区附近海域 AVS 含量
高于周边海域，在西南向上，出现 AVS 的高值，分
布于 q5 和 q9 站，而最低值出现于东南向的 q11 站。
一般认为，沉积物中 AVS 的浓度是硫化物生成、
氧化、扩散等综合作用的结果，有机物的供给，硫酸
盐的还原细菌的活性及沉积物的理化性质等诸多因
素等都能影响到 AVS 的含量和分布[6]。q1、q2、q8
等站位于闽浙沿岸，虽有机质负荷较高（均高于 0.5
％），但沉积物含水率较高（表 2），有利于溶解氧
的扩散，不利于 AVS 的生成[5]。同时，q11 站沉积物
的成份为粘土质粉砂，不利于 AVS 的生成，低于倾
倒区周边站位的 AVS 含量。











图2 沉积物中AVS的平面分布
Fig. 2 Distribution of AVS in sediments

3.2 酸可提取重金属（SEM）
酸可提取重金属为加入盐酸从沉积物中释放
AVS 的过程中，同时分离出来的重金属，不但包括
与硫化物形态存在的重金属，还包括由于 pH 变化而
释放的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态
的重金属[7]。图 3 表示调查海域沉积物中SEM 的平
面分布情况，可以看出：调查海区 SEM 平均含量在
2.4 μmol·g-1（干重）左右，各站位 SEM 含量往倾
倒区方向有增加趋势。表 3 为调查海域表层沉积物中
各重金属对SEM 的贡献率。从单个重金属对SEM
的贡献率来看，Zn＞Cr＞Cu＞Pb＞Cd，SEMZn 基本
在 50％以上，而 SEMCd 均在 1％以下，其分布形态
主要受 Zn 的控制。

表2 各监测站位含水率（％）
Table 2 The moisture contents of sampling stations (%)
站位
Stations
含水率 ％
Moisturc content
站位
Stations
含水率 ％
Moisturc content
q1 56.9 q7 50.9
q2 57.3 q8 53.3
q3 55.5 q9 54.5
q4 56.9 q10 49.4
q5 45.9 q11 52.9
q6 48.4 - -













图3 沉积物中SEM的平面分布
Fig. 3 Distribution of SEM in sediments

3.3 SEM-AVS 差值分析
沉积物中的 AVS，它能与许多重金属阳离子，
如 Cu、Pb、Zn 等反应，生成不溶于水的化合物，从
而降低重金属的生物可利用性和潜在毒性[8]。因此，
有学者[9，10]通过 AVS 和SEM 之比来预测沉积物中
的重金属含量是否对底栖生物产生毒性。当
AVS/SEM＞1 时，沉积物中 AVS 足以固定沉积物中
重金属，使其生物毒性不显著；当 AVS/SEM＜1 时，
沉积物中 AVS 含量不足以将重金属离子形成全部固
定在沉积物中，部分可能会对底栖生物产生毒性。美
国 EPA 建议[11]：根据沉积物中重金属和硫化物差值
（SEM-AVS）大小分为三类：差值＞5 为一类，重
454 生 态 科 学 Ecological Science 31 卷
金属对水生生物可能有高毒性；0＜差值＜5 为二类，
重金属对水生生物可能有中等毒性；差值＜0 为三
类，重金属对水生生物没有不良影响。

表3 五种同步提取重金属对SEM的贡献率（％）
Table 3 Simultaneously extract metals contribution to
SEM
站位
Stations
SEMZn SEMCu SEMPb SEMCd SEMCr
q1 57.98 20.21 3.88 0.07 17.86
q2 52.70 16.55 4.31 0.06 26.38
q3 53.61 19.04 5.82 0.07 21.46
q4 57.88 15.95 5.42 0.09 20.66
q5 59.25 16.12 4.76 0.08 19.80
q6 56.42 16.79 5.19 0.07 21.52
q7 47.71 17.89 4.97 0.07 29.36
q8 52.75 18.88 5.81 0.09 22.46
q9 51.33 17.34 5.50 0.08 25.75
q10 51.72 16.80 5.54 0.09 25.85
q11 54.70 17.59 5.86 0.07 21.78

图 4 为调查海域表层沉积物SEM-AVS 差值平
面分布情况，可以看出，调查海域表层沉积物
SEM-AVS 值在 0.7~2.9 μmol·g-1之间，均大于 0，
说明调查海域沉积物中重金属对生物可能有中等毒
性。在倾倒区及附近海域其SEM-AVS 值高于沿岸各
站，且高值基本处于倾倒区附近。分析原因为倾倒该
处的疏浚物为苍南电厂码头前沿及港池内淤泥，含有
较高 AVS 及 SEM 含量，但硫化物含量不足于固定沉
积物中重金属，此时，重金属可能以自由离子或其他
较强化学活性和生物毒性的化学形态存在。因此，对











图4 沉积物中SEM-AVS的平面分布
Fig. 4 Distribution of SEM-AVS in sediments
海区水生生物有一定的影响，需加强对该海域 AVS
及重金属的监管及定期监测。

4 结论（Conclusions）

调查海域表层沉积物中 AVS 含量分布范围为
0.19~1.88 μmol·g-1，不同站位 AVS 值变化较大。
SEM 平均含量在 2.4 μmol·g-1左右，各站位 SEM
含量往倾倒区方向有增加趋势。SEM 平面分布和
AVS 平面分布较一致。Zn 在沉积物 SEM 中含量占
50％以上，Cd 不到 1％。SEM-AVS 值均大于 0，说
明调查海域沉积物中重金属对生物可能有中等毒性，
具有潜在重金属生态风险，需加强对该海域 AVS 及
重金属的监管及定期监测，为更好服务当地海洋经济
提供保障。

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4 期 徐国锋，等. 苍南海洋倾倒区沉积物中酸可挥发性硫化物与重金属的研究 455