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辽东湾是我国重金属污染的重灾区之一，严重威胁当地水产业的发展和人类的生活健康。近年来随环保意识的增强，这一地区的污染物排放得到抑制。但是早期的排放造成了大量的污染物质进入辽东湾，并沉积于海底。由于重金属不像其它污染物质，如多数有机污染，会随时间发生分解，从而失去其毒性，相反其有可能随时间和食物链在生物体内富集。因此，重金属污染对生态系统的危害是长期的，其危害有可能随着在生态系统中富集而显现出来。另外，尽管在某些环境条件下，金属污染物经沉积过程进入沉积物，但金属元素在沉积物中具有多种相态，当环境条件改变时，某些相态的金属元素会释放出来，造成再次污染。因此，理解重金属元素的运移、沉积机制及其控制因素成为重金属污染合理评价与治理的关键。 本研究利用循序提取法结合物相、元素和铅稳定同位素手段对辽东湾地区的表层沉积物进行分析，研究主要金属污染元素(Pb，Zn，Cd等)和Pb同位素在沉积物不同相中的空间分布特征。同时，对岩芯样品进行分析，结合岩芯的210Pb、137Cs年代学研究，重建沉积物不同相中金属元素及其铅同位素的分布特征及其演化历史，对比污染前后的变化特征，揭示沉积区从无污染到有污染过程中金属元素及Pb同位素在沉积物不同相中分布特征的变化。通过上述研究，取得了以下认识: 1)在空间分布上，辽东湾重金属元素Pb，Zn，Cd和Cu主要富集在葫芦岛市周围和辽河与大辽河入海口处，其中，葫芦岛市周边的重金属浓度明显高于其他区域。沉积物中重金属含量从海岸和河口处向深海出现显著降低，表明大部分重金属沉积于靠近沿岸和河口的浅水区 2)辽东湾地区重金属Pb，Zn，Cd和Hg的大量输入开始于上世纪80年代左右，并呈现快速增加趋势。岩芯顶部沉积物中Cd，Hg，Zn和Pb的富集系数分别为30，10，7和3.5。1980年之后206Pb/207Pb比值的下降（同时期重金属浓度呈上升趋势）表明了岩芯顶部沉积物中的Pb主要来自于人类活动。 3)与沉积物原样的重金属浓度变化趋势相似，循序提取组分中的Pb同位素浓度在1980年之前浓度一直处于低值，但是在1980年之后出现了一个突然上升，而且主要以Fe-Mn氧化物态和碳酸盐态富集。与Pb浓度变化时间一致，在1980年之后206Pb/207Pb比值出现了一个突然的下降。残留组分中的Pb浓度和206Pb/207Pb与208Pb/207Pb比值在整个岩芯中变化很小，而且206Pb/207Pb与208Pb/207Pb比值接近未受污染的中国黄土中Pb同位素比值，意味着残留组分中的Pb来自于地质背景环境。1980年之前的同位素比值随不同提取组分呈现一种线性分布模式，从最高值的残留组分区向汽车尾气和Pb-Zn沉积物区域分布，这种分布特征表明Pb的来源具有二元混合特征，即地质背景来源和人类活动来源。这些证据表明辽东湾Fe-Mn氧化物和碳酸盐中的重金属主要是人类活动成因的，而残留组分中的重金属反映的是区域地质背景特征。