『Abstract
International agreements (e.g. OSPAR) on the release of hazardous
substances into the marine environment and environmental assessments
of shelf seas require that concentrations and bioavailability
of metals from anthropogenic sources can be distinguished from
those originating as a result of natural geological processes.
The development of a methodology for distinguishing between anthropogenic
and natural sources of metals entering the Irish Sea through river
inputs is described. The geochemistry of stream, river and estuarine
sediments has been used to identify background geochemical signatures,
related to geology, and modifications to these signatures by anthropogenic
activities. The British Geological Survey (BGS) geochemical database,
based on stream sediments from 1 to 2 km2 catchments,
was used to derive the background signatures. Where mining activity
was present, the impact on the signature was estimated by comparison
with the geochemistry of sediments from a geologically similar,
but mining free, area. River sediment samples taken upstream and
downstream of major towns were used respectively to test the validity
of using stream sediments to estimate the chemistry of the major
river sediment and to provide an indication of the anthropogenic
impact related to urban and industrial development. The geochemistry
of estuarine sediments from surface samples and cores was then
compared with river and offshore sediment chemistry to assess
the importance of riverine inputs to the Irish Sea. Studies were
undertaken in the Solway, Ribble, Wyre and Mersey estuaries. The
results verify that catchment averages of stream sediments and
major river samples have comparable chemistry where anthropogenic
influences are small. Major urban and industrial (including mining)
development causes easily recognised departures from the natural
multi-element geochemical signature in river sediment samples
downstream of the development and enhanced metal levels are observed
in sediments from estuaries with industrial catchments. Stream
sediment chemistry coupled with limited river and estuarine sampling
provides a cost-effective means of identifying anthropogenic metal
inputs to the marine environment. Investigations of field and
laboratory protocols to characterise biological impact (bioaccumulation)
of metals in sediments of the Irish Sea and its estuaries show
that useful assessments can be made by a combination of surveys
with bioindicator species such as clams Scrobicularia plana,
selective sediment measurements that mimic the ‘biologically available’
fractions, and laboratory (mesocosm) studies.』
『有害物質の海洋環境への放出および大陸棚の環境影響評価についての国際協約（たとえば、OSPAR）は、人類起源の供給源からの金属の濃度と生物利用効率が、天然の地質過程の結果として起こるものと区別可能であることを要求している。アイルランド海へ河川からのインプットを通じて入り込む金属の人類起源および天然起源の供給源を区別するための手法の開発が述べられている。流水、河川、および河口堆積物の化学的性質は、地質に関連したバックグラウンドの地球化学的特徴および人類起源の作用によるこれらの特徴の変化を確認するために用いられてきた。1〜2 km2の流域からの流水堆積物を基にした英国地質調査所（BGS）地球化学データベースが、バックグラウンドの特徴を得るのに使われた。鉱山活動が行われている場所では、この特徴へのインパクトが、地質学的に類似しているけれども鉱山のない地域からの堆積物の地球化学的性質との比較によって見積もられた。大都市の上流および下流から取られた河川堆積物試料は、主要な河川堆積物の化学的性質を見積もるのに流水堆積物を使うことの妥当性を試験するためと、都市と産業の発達に関連した人類起源のインパクトの指標を与えるために、それぞれ用いられた。そして、表面試料とコアからの河口堆積物の地球化学的性質は、アイルランド海への河川によるインプットの重要性を評価するために、河川と沖合い堆積物の化学的性質と比較された。研究は、Solway、Ribble、Wyre、およびMerseyの河口で実施された。結果は、流水堆積物と主要河川試料の流域平均は、人類起源の影響が小さいところでは比較できる化学的性質を示すことを確認した。大規模な都市および産業（鉱業を含む）の発達は、その発達地域の下流での河川堆積物試料における天然の多元素の地球化学的特徴からの、容易に認められる乖離の原因であり、金属レベルの増加が産業化した流域での河口からの堆積物中に観察される。限られた河川と河口試料と流水堆積物の化学的性質を組み合わせることで、海洋環境への人類起源の金属インプットを同定する、コスト的に効率的な手段を提供する。アイルランド海とその河口の堆積物中の金属の生物によるインパクト（生物蓄積）を特徴づけるための野外と室内でのプロトコル（観察記録）の調査から、役立つ評価は、二枚貝Scrobicularia plana のような生物指標となる種の調査、｢生物学的に有用な｣割合を表すように選ばれた堆積物の測定、そして室内実験（中程度の系）研究を組み合わせることで行うことができることが示される。』
1. Introduction
2. Background
3. Sampling programme
4. Sample preparation and analysis
5. Other data sources
6. Compatibility of datasets
7. Interpretation
8. Metal bioavailability in sediments from the Irish Sea and its
estuaries
9. Results
9.1. Comparison of catchment and model catchment signatures
9.1.1. ‘Pristine’ catchments
9.1.2. Mineralised catchments
9.1.3. Urbanised and industrialised catchments
9.1.4. Summary - catchment v model catchment signatures
9.2. Comparison of catchment and river sediment signatures
9.2.1. ‘Pristine’ catchments
9.2.2. Mineralised catchments
9.2.3. Urbanised and industrialised catchments
9.2.4. Summary - catchment v river sediment signatures
9.3. Comparison of offshore, estuary and catchment signatures
9.3.1. Pristine and mineralised catchments - Solway Firth
9.3.2. Urbanised and industrialised catchments
9.3.3. Summary - offshore v estuary v catchment signatures
9.4. Anthropogenic inputs to the Irish Sea
9.5. Comparison of depth profiles in short cores from the Mersey
Estuary
9.6. Discussion
10. Metal bioavailability in sediments from the Irish Sea and
its estuaries
11. Summary
Acknowledgements
References