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沿海沉积物中微量金属污染问题已成为研究热点，但目前学界对其生物有效性的空间格局、驱动机制及生态风险仍缺乏清晰认知。传统评价方法难以精准表征微量金属的生物有效性，薄膜扩散梯度技术（DGT）虽可有效模拟水体中生物可利用态金属，却尚未厘清该技术测得的有效态金属与沉积物性质、人为输入之间的定量关联；同时现有风险评估研究，也多存在忽视数据变异性、未考量污染物混合毒性效应的问题。针对上述科学问题，四川师范大学龙治杰博士牵头，联合广东工业大学、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所、成都理工大学的科研团队开展专项研究。研究团队在我国东部海岸线布设16个采样站点并采集沉积物样品，综合运用搭载Chelex/Metsorb混合结合胶的DGT装置、铅同位素示踪技术及概率生态风险评估模型，系统开展了三方面研究：明确我国沿海沉积物中有效态微量金属的空间分布特征，解析沉积物特性与人为活动对微量金属生物有效性的调控机制，定量评估单一及复合微量金属污染对水生生物的生态风险，以及各类风险的实际发生概率。

中国沿海沉积物中微量金属风险商（RQ）的空间异质性：（A）Cu、（B）Zn、（C）Pb、（D）Cd。虚线（RQ=1）为风险等级划分界限，其中RQ≤1为低风险区域，RQ>1为需关注的显著风险区域。

中国沿海沉积物中微量金属暴露浓度与毒性浓度的概率密度分布：（A）Cu、（B）Zn、（C）Pb、（D）Cd，以及（E）微量金属混合体系对水生生物的联合毒性概率密度分布。

研究结果揭示，我国海岸带沉积物中有效态微量金属呈现显著的空间分异特征：渤海、东海海域的含量整体处于较高水平，南海、黄海海域则相对偏低；其中葫芦岛（HLD）站点的DGT有效态金属含量、杭州湾（HZW）站点的金属总含量分别表现为区域峰值。沉积物理化性质是调控DGT有效态金属含量的核心因素，电导率（EC）、黏粒含量、沉积物有机碳（SOC）为关键主控指标，且对不同金属的调控机制存在差异：针对镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn），主要通过竞争吸附、离子交换及有机碳矿化作用提升金属固-液再供给能力，进而影响其生物有效性；针对铜（Cu），则通过有机络合与氯络合物形成作用提高其在孔隙水中的溶解度，实现对生物有效性的调控。铅同位素示踪结果显示，我国海岸带多数采样站点的微量金属以自然源输入为主，而金属含量高值站点（HLD、XZH）的有效态金属生物有效性，呈现出明显的污染源类型特异性与迁移路径依赖性：HLD站点受工业排放大气沉降的影响，区域内金属生物有效性显著偏高；XZH站点虽存在人为源输入，但因污染源为低生物有效性的Pb-Zn矿石，且金属迁移以淋溶作用为主，迁移过程中易被黏粒、有机质等自然屏障拦截，最终表现为沉积物中有效态金属低浓度特征。生态风险评估结果表明，单种微量金属的风险商（RQ）由高至低依次为Cu（2.66）、Pb（0.47）、Cd（0.26）、Zn（0.04），风险商大于1即存在潜在生态威胁，所有采样站点的Cu均超出该风险阈值；各金属的毒性概率与之对应，Cu达17.5%，Zn、Cd均为1.9%，Pb为1.4%。复合污染层面，海岸带沉积物中微量金属混合体系对水生生物产生毒性效应的概率达22.1%，存在显著的复合生态风险。

Zhijie Long,   Zhenchang Zhu, Hebo Peng, Feiyang Chen, Yanhong Wu, Haijian Bing, Yi Huang, Sediment properties dominate the spatial distribution of DGT-labile trace metals in China’s coastal sediments at a continental scale, Water Research, Volume 289, Part A, 15 January 2026, 124890, https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124890.

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