Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

210

TRACE ELEMENTS CONCENTRATIONS IN THE SURFACE SEDIMENTS AND THE WATER COLUMN 

OF KAVALA GULF (NORTHERN GREECE)

N.I. Kamidis, N. Stamatis and G. Sylaios*

National Agricultural Research Foundation, Fisheries Research Institute, Nea Peramos 640 07, Kavala, Greece - * fri@otenet.gr

Abstract

The total metal content for Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn, in surface sediments (0-5 cm, 24 samples) and in bottom suspended particulate

matter (27 samples), from the coastal zone of the Kavala Gulf (northern Aegean) was investigated. Sediment analysis showed maximum

values for Cu, Cd and Zn at the industrial zone while Ni, Pb and Cr at the deeper parts. For bottom SPM trace elements distributions

showed almost equal values of Ni, Zn and Cu at all areas, increased Cd at the deeper parts, Pb at the fish-farming and industrial areas and

Cr at the industrial and tourist areas.

Keywords: metal pollution, sediment, suspended particulate matter, Kavala Gulf

Introduction

A series of land-based activities take place along gulf’s coastline,

such as tourism at the western part of the gulf, urban and industrial

activities (including phosphoric fertilizer plant, waste water treatment

works, oil refineries and a commercial harbor) at the central and

eastern part, and fish-farming activities (including extensive

aquaculture in four coastal lagoons and mussel-culture farms) at the

eastern gulf. The scope of this study was to determine the spatial

distribution of six trace elements (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn), in the

surface sediments and the water column (suspended particulate

matter) at a semi-enclosed coastal water body (Kavala Gulf, northern

Greece).

Materials and methods

A total number of 24 surface sediment samples (0-5 cm) were

collected from the Gulf of Kavala, using a Van Veen sampler.

Pretreatment of samples was performed according to [1]. Sediment

samples were digested in a mixture of 1 ml HF and 4 ml of aqua regia

in microwave oven. During the same cruise, seawater samples (2 l

each) were collected from 27 stations (at the surface and bottom of the

water column). Samples pretreatment and cleaning procedures were

performed according to [2]. Filters were digested using a hot plate in

a mixture of 8 ml HNO

3

and 1ml HF. Sediment and loaded filters were

analyzed using a Perkin Elmer AAnalyst 800 atomic absorption

spectrophotometer with Zeeman background correction. Precision

and accuracy were checked using the MESS-3 (N.R.C. of Canada)

marine sediment as reference material. 

Results and discussion

Summary statistics of the heavy metal concentrations in the

sediment and water of Kavala Gulf are shown in Table 1. Figure 1

presents the mean sediment metal concentrations of stations in the

vicinity of each land-based activity. Maximum values for Cu, Cd and

Zn were found at the industrial zone, lower concentrations were

observed at the deeper stations and the fish-farming area, while the

lowest values at the western tourist part. The deeper stations (where

fine sediments are deposited) showed increased Ni, Pb and Cr values. 

Table 1. Mean concentrations (standard deviations), minimum and max-

imum values (in µg/g) for all trace elements in sediments and suspend-

ed particulate matter at the bottom of the Kavala Gulf.

The distribution of trace metals at the suspended particulate matter

of the water column is shown in Figure 2. Ni, Zn and Cu were

distributed almost equally inside the gulf while increased Cd was

found at the deeper parts of the gulf. High particulate Cr values were

observed at the industrial and tourist areas. Particulate Cr and Zn

showed very high values compared to the surface sediment

concentrations at all stations and increased Pb values at the fish-

farming and industrial areas. 

Fig. 1. Heavy metal distribution for the sediment in the four areas of

Kavala Gulf.

Fig. 2. Heavy metal distribution for the SPM in the four areas of Kavala

Gulf.

References

1-Aloupi M., and Angelidis M.O., 2001. Geochemistry of natural and

anthropogenic metals in the coastal sediments of the island of Lesvos,

Aegean Sea. Environ. Pollut., 113: 211-219.

2-Pohl C., 1997. Trace metals in marine suspended particulate matter: an

international ICES intercomparison exercise. Accredit. Qual. Assur., 2: 2-

10.