Из тяжелых металлов особого внимания заслуживает ртуть - наиболее токсичный для морских организмов металл. Со сточными водами и осадками Hg поступает в морскую среду в основном в виде неорганических соединений, которые адсорбируются на взвеси и поступают в донные отложения. В результате трансформации и десорбции Hg вновь может переходить в придонную воду. Биологическая деятельность микроорганизмов способствует образованию органических форм Hg - метилртути и диметилртути, во много раз более токсичных, чем неорганическая ртуть. Исследование содержания Hg в экосистеме Амурского залива и б. Золотой Рог (Поляков и др., 1991) в 1986 г. показали, что содержание растворенной Hg в воде составляло от нескольких единиц до десятков нг/л. Аномально высокое содержание Hg обнаружено в поверхностной воде вблизи Второй Речки (680 нг/л) и в придонной воде вблизи устья р. Раздольной (100 нг/л). Данные по распределению Hg в донных осадках более показательны. Содержание Hg в 5-см слое осадков превышало фоновый уровень (около 0.1 мкг Hg /г сух. массы): в Амурском заливе - в 4.7 раза в районе Второй Речки, в 5.4 - в районе Спортивной Гавани, в 4.4 - в районе дампинга; в б. Золотой Рог и прилегающих акваториях - в 24 раза в кутовой части бухты, в 40 - в районе морского вокзала, в 22 - в пр. Босфор Восточный, в 27 - в районе м. Токаревского. Эти концентрации гораздо ниже найденных в сильно загрязненных ртутью районах Мирового океана, таких как зал. Минамата (Япония) или р. Рушикулия (Индия), однако сравнимы с уровнем ртутного загрязнения Рижского залива и западной части Средиземного моря (Поляков и др., 1991).

Аномальная зона с концентрациями Hg в воде до 237 нг/л и в осадках до 529 нг/г сырой массы, что превышает фоновые концентрации металла в 5 и 10 раз соответственно, выявлена у северо-восточного берега б. Алексеева . Источником загрязнения бухты ртутью являются прибрежные родниковые воды.

Таким образом, результаты физико-химических исследований, проведенных в начале 90-х годов, свидетельствуют о сильном загрязнении бухты Золотой Рог и прибрежных вод Амурского залива тяжелыми металлами и органическими соединениями. По степени загрязнения авторы “Долговременной программы…” (1992) разделили всю эту акваторию на 4 зоны: сильно загрязненную, умеренно загрязненную, слабо загрязненную и условно фоновую.

· -зона сильного загрязнения включает б. Золотой Рог, район, прилегающий к устьям Первой и Второй Речек, зал. Угловой и устьевую часть р. Раздольной. Кроме того, выделяется аномальная по ряду металлов (Pb, Zn, Cu) и содержанию НУ зона в районе дампинга.

· -зона умеренного загрязнения охватывает практически всю прибрежную акваторию северной части залива.

· -слабо загрязненная зона включает значительную часть мелководной акватории между п-овом Песчаный и пос. Славянка. Для этой зоны характерен хороший водообмен с открытыми водами залива, основной вид загрязнения - НУ, поступающие с судов.

Условно фоновым можно считать акваторию южнее о-ва Русский и глубоководную часть залива южнее Славянского залива. Однако последний вывод не совсем верен: более детальные биогеохимические и биологические исследования экосистемы б. Алексеева (о-в Попова) выявили существенное ухудшение экологической ситуации в бухте, вызванное несколькими факторами: длительным использованием акватории бухты для промышленного культивирования приморского гребешка, влиянием загрязненных вод Амурского залива на гидрохимический режим бухты и загрязнением среды ТМ, в том числе ртутью .

Содержание фосфатов и нитратов в воде кутовой части Амурского залива в 1.5 - 2 раза выше, чем в его открытой части, а в водной толще б. Золотой Рог зарегистрированы максимальные концентрации фосфатов (около 100 мкг/л), нитратов (230 мкг/л), аммония (273 мкг/л). В Амурском заливе за 10 лет (1980-90 гг.) значительно возросли биомасса, плотность и первичная продукция фитопланктона .

Следствием гиперэвтрофирования прибрежных вод зал. Петра Великого стали участившиеся с начала 80-х годов “красные приливы” - показатели сильного “цветения” воды, вызванного интенсивным размножением микроорганизмов. Особую тревогу вызывают случаи интенсивного развития потенциально токсичных динофитовых и рафидофитовых водорослей в Амурском заливе и в б. Золотой Рог, зарегистрированные в 1987-1992 гг. (Селина и др., 1992; Стоник, 1994).

Изучение бактериопланктона зал. Петра Великого показало, что наибольшая плотность микроорганизмов характерна для б. Золотой Рог и Амурского залива в районе дампинга - от сотен тыс. до нескольких млн. кл/мл, тогда как в открытых водах залива плотность бактерий составила от сотен до сотен тыс. кл/мл (Михайлов и др., 1987). Наиболее многочисленными были нефтеокисляющие бактерии . Фенолокисляющие бактерии были найдены в загрязненных фенолами воде и донных осадках Амурского залива в районе Океанского фанерного завода .