近日，我院气候变化与环境研究中心董旭辉教授团队联合英国伦敦大学学院、丹麦奥胡斯大学等合作者，在环境科学领域知名期刊Water Research（Nature Index， IF2024 = 12.4）发表了华南沿海潟湖系统重金属污染的研究成果。该研究首次系统评估了华南沿海（福建、广东、海南）39个典型潟湖表层沉积物中的重金属污染特征、来源及生态风险，揭示了潟湖作为陆海污染关键过渡带和过滤器的重要生态功能。
沿海潟湖是位于陆地与海洋之间的独特生态系统，拥有极高的生态价值和资源禀赋，是重要的水产养殖基地、鸟类栖息地和天然避风港。然而，随着沿海地区经济的快速发展，潟湖正承受着来自工农业排放、水产养殖、航运等人类活动带来的日益加剧的环境压力，尤其是重金属污染风险。中国沿海潟湖众多，尤其集中在山东半岛和华南。华南作为中国经济最活跃的海岸带之一，其潟湖健康关乎整个区域生态安全。这些潟湖有多少受到污染？污染从哪里来？潟湖污染特征如何？潟湖与周边水体和流域有何关联？
为解决上述问题，研究团队于2022年夏季对目标潟湖进行了系统采样，从靠近陆地的区域到连通海洋的口门设置采样点，精细采集了108个表层沉积物样品。通过分析铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、镍(Ni)等7种关键重金属元素含量，并运用富集因子(EF)、潜在生态风险指数(PERI)等多项指标进行综合评估，为华南潟湖生态健康提供了详实的“体检报告”。
研究结果表明，华南沿海潟湖的重金属污染总体处于可控水平。约70%（27个）的潟湖生态风险等级为“低”，26%（10个）为“中度”，仅5%（2个）达到“高度”风险。主要的污染物为镉(Cd)、铜(Cu)和锌(Zn)。污染风险较高的潟湖主要分布在广东东部、雷州半岛西部及海南东南部，其共同特征是流域地质背景值较高（如酸性岩、变质岩分布区，图2）或叠加了较强的人类活动。其中，水产养殖（饲料添加剂、消毒剂）和港口船舶活动（防污漆、发动机排放）是人为重金属输入的重要贡献者。研究还发现一个关键自然调控因子：潮汐作用，潟湖通过频发的潮汐交换作用稀释污染物。
华南沿海潟湖重金属污染风险空间格局、评估结果、影响因素及与周边水体风险梯度
研究发现潟湖在区域污染格局中扮演着“过滤器”和过渡带的独特角色。潟湖的污染物总体上从陆地指向海洋的方向上呈现显著的递减趋势，陆地是污染物的主要“策源地”，海洋则是重要的“稀释区”。通过对比城市湖泊、水库、河流及近海大陆架的污染数据，研究发现重金属生态风险呈现明显的梯度变化：城市湖泊 > 水库 > 河流 > 潟湖 > 近海大陆架。表明潟湖作为陆海交互的敏感地带，一方面接收并部分截留了来自陆地的污染物（特别是吸附在颗粒物上的重金属），起到了沉降富集的“过滤器”作用；另一方面，得益于与海洋的连通，其污染程度又显著低于内陆水体，但高于开阔海域，是名副其实的陆源污染物向海洋迁移的“过渡带”。
潟湖与周边水体重金属污染富集与迁移示意图以及生态风险对比
该研究首次在区域尺度上描绘了华南潟湖的重金属污染图景，明确了主要污染源和关键调控机制，特别是验证了潟湖作为陆海污染过滤器的关键生态功能。这一成果为华南沿海地区实施精准化环境管理提供了重要科学依据，例如：在高背景值区域加强对水产养殖和港口活动的污染管控，但需避免过渡治理；保护和恢复潟湖口门连通性以维持潮汐净化能力；在潟湖周边构建红树林、牡蛎礁等生态屏障拦截污染物；推动陆海统筹的流域综合治理。研究也指出了未来需关注污染物的季节变化、生物实际毒性效应及气候变化影响等方向。
上述成果最近发表在环境科学领域重要期刊Water Research上，我院青年教师冼汉标博士为第一作者，董旭辉教授为通讯作者，我院地理科学系创新班学生张锦秋（地理232，第二作者）、徐玮键（地理214·创，第三作者，已考上兰州大学攻读自然地理学研究生）深度参与，合作者还有我院青年教师李燕，博士后杨涵菲、王雅婧，伦敦大学学院Helen Bennion教授和丹麦奥胡斯大学Erik Jeppesen教授。该论文的发表也反映了我院本科生科研训练和国际合作的成效。该研究得到了广东省自然科学基金（2025A1515011986）、海外名师项目（2023A1414050）以及云南省院士专家工作站（202405AF140006）的支持。
论文信息：Xian, H., Zhang, J., Xu, W., Li, Y., Yang, H., Wang, Y., Bennion, H., Jeppesen, E., Dong, X.*, 2025. Coastal lagoons as a transitional zone between land and sea: Insight from trace element pollution in southern China. Water Research. 286, 124192. https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124192
