Published January 28, 2022
| Version v1
Publication
Open
Heavy metals in surface sediments of the intertidal Thai Binh Coast, Gulf of Tonkin, East Sea, Vietnam: distribution, accumulation, and contamination assessment
Creators
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. VNU University of Science
Description
Heavy metals contamination in sediments may endanger ecosystems and human health via the food chain. In fact, there is little to no understanding about heavy metal accumulation in surface sediment of one of the most economically important marine bodies for Vietnam, the Thai Binh Coast, where five large rivers co-discharge into the Gulf of Tonkin. Twenty-seven surface sediment samples were collected from the intertidal regions and analyzed for: arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), mercury (Hg), nickel (Ni), and zinc (Zn) using inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS). The studied area exhibited a large spatial variation in the concentration of heavy metals, e.g., the dry sediment concentration of Cd was the least (0.05-0.49 mg.kg-1), whereas that of Zn was the greatest (45.4-252 mg.kg-1). Based on the geoaccumulation index ([Formula: see text]), most of the studied heavy metals were accumulated at low pollution levels, except four locations exhibited moderately and highly polluted levels of Hg with [Formula: see text] Hg values from 1.92 to 2.66. However, the high contamination factor value implicated that not only Hg but also all other detected heavy metals in this area resulted from anthropogenic activities along the coast and the river upstream. This implied the need for quick action from the government. In addition, numerous analytical methods were used to see the association between metals, total organic carbon (TOC), and particle size distribution, including Pearson correlation coefficient (P) and principal component analysis (PCA). Hg demonstrates lowest connection with TOC (PHg-TOC ~ 0) but individual heavy metal correlations are largely positive, with many reaching 1.0 (e.g., PNi-Cr = 0.89, PCd-As = 0.72, PNi-Cu = 0.76, and PCu-Cr = 0.72). From the PCA diagram, we can observe that those sampling points in the positive direction of PC1 were expected to have a high concentration of Cu, Zn, As, Ni while having extremely little sand content.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
قد يؤدي تلوث المعادن الثقيلة في الرواسب إلى تعريض النظم الإيكولوجية وصحة الإنسان للخطر عبر السلسلة الغذائية. في الواقع، لا يوجد فهم يذكر لتراكم المعادن الثقيلة في الرواسب السطحية لواحد من أكثر الأجسام البحرية أهمية من الناحية الاقتصادية لفيتنام، ساحل بنه التايلاندي، حيث تتدفق خمسة أنهار كبيرة إلى خليج تونكين. تم جمع سبعة وعشرين عينة من الرواسب السطحية من مناطق المد والجزر وتحليلها من أجل: الزرنيخ (As) والكادميوم (Cd) والكروم (Cr) والنحاس (Cu) والزئبق (Hg) والنيكل (Ni) والزنك (Zn) باستخدام مطياف كتلة البلازما المقترن حثيًا (ICP - MS). أظهرت المنطقة التي تمت دراستها تباينًا مكانيًا كبيرًا في تركيز المعادن الثقيلة، على سبيل المثال، كان تركيز الرواسب الجافة من Cd هو الأقل (0.05-0.49 مجم/كجم-1)، في حين أن تركيز الزنك كان الأكبر (45.4-252 مجم/كجم-1). استنادًا إلى مؤشر التراكم الجغرافي ([الصيغة: انظر النص])، تراكمت معظم المعادن الثقيلة المدروسة عند مستويات تلوث منخفضة، باستثناء أربعة مواقع أظهرت مستويات معتدلة وشديدة التلوث من الزئبق مع [الصيغة: انظر النص] قيم الزئبق من 1.92 إلى 2.66. ومع ذلك، فإن قيمة عامل التلوث العالية تشير إلى أن الزئبق وكذلك جميع المعادن الثقيلة الأخرى المكتشفة في هذه المنطقة نتجت عن الأنشطة البشرية على طول الساحل والنهر في أعلى النهر. وهذا يعني الحاجة إلى اتخاذ إجراءات سريعة من جانب الحكومة. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام العديد من الطرق التحليلية لمعرفة الارتباط بين المعادن والكربون العضوي الكلي (TOC) وتوزيع حجم الجسيمات، بما في ذلك معامل ارتباط بيرسون (P) وتحليل المكونات الرئيسية (PCA). يوضح الزئبق أدنى اتصال مع TOC (PHg - TOC ~ 0) ولكن الارتباطات الفردية للمعادن الثقيلة إيجابية إلى حد كبير، حيث يصل العديد منها إلى 1.0 (على سبيل المثال، PNi - Cr = 0.89، PCd - As = 0.72، PNi - Cu = 0.76، و PCu - Cr = 0.72). من مخطط PCA، يمكننا أن نلاحظ أن نقاط أخذ العينات هذه في الاتجاه الإيجابي لـ PC1 كان من المتوقع أن تحتوي على تركيز عالٍ من Cu، Zn، As، Ni مع وجود محتوى رملي قليل للغاية.Translated Description (French)
La contamination des sédiments par les métaux lourds peut mettre en danger les écosystèmes et la santé humaine via la chaîne alimentaire. En fait, il y a peu ou pas de compréhension de l'accumulation de métaux lourds dans les sédiments de surface de l'un des corps marins les plus importants sur le plan économique pour le Vietnam, la côte thaïlandaise de Binh, où cinq grands fleuves se jettent dans le golfe du Tonkin. Vingt-sept échantillons de sédiments de surface ont été prélevés dans les régions intertidales et analysés pour : l'arsenic (As), le cadmium (Cd), le chrome (Cr), le cuivre (Cu), le mercure (Hg), le nickel (Ni) et le zinc (Zn) en utilisant la spectroscopie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). La zone étudiée présentait une grande variation spatiale de la concentration de métaux lourds, par exemple, la concentration de Cd dans les sédiments secs était la plus faible (0,05-0,49 mg.kg-1), tandis que celle de Zn était la plus élevée (45,4-252 mg.kg-1). Sur la base de l'indice de géoaccumulation ([Formule : voir texte]), la plupart des métaux lourds étudiés ont été accumulés à de faibles niveaux de pollution, à l'exception de quatre endroits présentant des niveaux de Hg modérément et fortement pollués avec des valeurs de Hg [Formule : voir texte] de 1,92 à 2,66. Cependant, la valeur élevée du facteur de contamination impliquait que non seulement le mercure, mais aussi tous les autres métaux lourds détectés dans cette zone résultaient d'activités anthropiques le long de la côte et de la rivière en amont. Cela impliquait la nécessité d'une action rapide du gouvernement. En outre, de nombreuses méthodes analytiques ont été utilisées pour voir l'association entre les métaux, le carbone organique total (COT) et la distribution de la taille des particules, y compris le coefficient de corrélation de Pearson (P) et l'analyse en composantes principales (ACP). Hg démontre la connexion la plus faible avec TOC (PHg-TOC ~ 0), mais les corrélations individuelles des métaux lourds sont largement positives, avec beaucoup atteignant 1,0 (par exemple, PNi-Cr = 0,89, PCd-As = 0,72, PNi-Cu = 0,76 et PCu-Cr = 0,72). À partir du diagramme PCA, nous pouvons observer que ces points d'échantillonnage dans la direction positive de PC1 devaient avoir une concentration élevée de Cu, Zn, As, Ni tout en ayant une teneur en sable extrêmement faible.Translated Description (Spanish)
La contaminación por metales pesados en los sedimentos puede poner en peligro los ecosistemas y la salud humana a través de la cadena alimentaria. De hecho, hay poca o ninguna comprensión sobre la acumulación de metales pesados en los sedimentos superficiales de uno de los cuerpos marinos más importantes económicamente para Vietnam, la costa tailandesa de Binh, donde cinco grandes ríos desembocan en el Golfo de Tonkin. Se recolectaron veintisiete muestras de sedimentos superficiales de las regiones intermareales y se analizaron para: arsénico (As), cadmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), mercurio (Hg), níquel (Ni) y zinc (Zn) utilizando espectroscopía de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). El área estudiada exhibió una gran variación espacial en la concentración de metales pesados, por ejemplo, la concentración de sedimento seco de Cd fue la menor (0.05-0.49 mg.kg-1), mientras que la de Zn fue la mayor (45.4-252 mg.kg-1). Con base en el índice de geoacumulación ([Fórmula: ver texto]), la mayoría de los metales pesados estudiados se acumularon en niveles bajos de contaminación, excepto que cuatro ubicaciones exhibieron niveles moderados y altamente contaminados de Hg con valores de Hg [Fórmula: ver texto] de 1.92 a 2.66. Sin embargo, el alto valor del factor de contaminación implicó que no solo el Hg, sino también todos los demás metales pesados detectados en esta área, fueron el resultado de actividades antropogénicas a lo largo de la costa y el río aguas arriba. Esto implicaba la necesidad de una acción rápida por parte del gobierno. Además, se utilizaron numerosos métodos analíticos para ver la asociación entre los metales, el carbono orgánico total (TOC) y la distribución del tamaño de partícula, incluido el coeficiente de correlación de Pearson (P) y el análisis de componentes principales (PCA). Hg demuestra la conexión más baja con TOC (PHg-TOC ~ 0), pero las correlaciones individuales de metales pesados son en gran medida positivas, y muchas alcanzan 1.0 (por ejemplo, PNi-Cr = 0.89, PCd-As = 0.72, PNi-Cu = 0.76 y PCu-Cr = 0.72). A partir del diagrama de PCA, podemos observar que se esperaba que esos puntos de muestreo en la dirección positiva de PC1 tuvieran una alta concentración de Cu, Zn, As, Ni mientras que tenían un contenido de arena extremadamente bajo.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e710a7a455fadaf0bdf743e438b3c042
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المعادن الثقيلة في الرواسب السطحية لساحل بنه التايلاندي بين المد والجزر وخليج تونكين والبحر الشرقي وفيتنام: التوزيع والتراكم وتقييم التلوث
- Translated title (French)
- Métaux lourds dans les sédiments de surface de la côte intertidale thaïlandaise de Binh, golfe du Tonkin, mer de l'Est, Vietnam : évaluation de la distribution, de l'accumulation et de la contamination
- Translated title (Spanish)
- Metales pesados en sedimentos superficiales de la costa intermareal de Tailandia Binh, Golfo de Tonkin, Mar del Este, Vietnam: distribución, acumulación y evaluación de la contaminación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4221052272
- DOI
- 10.1007/s11356-022-18881-0
References
- https://openalex.org/W1038103205
- https://openalex.org/W1619108852
- https://openalex.org/W170374806
- https://openalex.org/W1889613447
- https://openalex.org/W1972568665
- https://openalex.org/W1980612422
- https://openalex.org/W1983457996
- https://openalex.org/W1984704531
- https://openalex.org/W2007333675
- https://openalex.org/W2031674205
- https://openalex.org/W2040163961
- https://openalex.org/W2040913879
- https://openalex.org/W2044649666
- https://openalex.org/W2049282077
- https://openalex.org/W2054553496
- https://openalex.org/W2059245554
- https://openalex.org/W2084969897
- https://openalex.org/W2113085009
- https://openalex.org/W2158639809
- https://openalex.org/W2777345952
- https://openalex.org/W2796378037
- https://openalex.org/W2898048809
- https://openalex.org/W2901920057
- https://openalex.org/W2960363688
- https://openalex.org/W2965311312
- https://openalex.org/W2981232318
- https://openalex.org/W2981721279
- https://openalex.org/W3087598997
- https://openalex.org/W3112478258
- https://openalex.org/W3120507023
- https://openalex.org/W3126825520
- https://openalex.org/W3154814912
- https://openalex.org/W3168241129
- https://openalex.org/W3173725224
- https://openalex.org/W926813469