孟加拉国Laukhati河重金属污染特征及生态风险评估研究

《Cleaner Water》：Heavy Metal(loid) Pollution in the Laukhati River Water of Bangladesh: Environmental Implications for the Patuakhali Coastal Region

本研究针对孟加拉国Patuakhali沿海地区重要淡水水源Laukhati河的重金属污染问题，通过系统采样和原子吸收光谱分析，评估了Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、As等重金属的空间分布特征和生态风险。研究发现虽然整体污染程度较低，但砷和镉的生态风险值得关注，为制定有效的河流管理策略提供了科学依据。

　　

在孟加拉国这个河流密布的国家，地表水质量不仅关系到生态环境健康，更直接影响着经济发展和公共福祉。然而，随着快速城市化、工业排放和农业径流的加剧，许多河流正面临着严重的重金属污染威胁。位于孟加拉国南部沿海地区的Laukhati河，作为当地重要的淡水资源，支撑着渔业、灌溉和交通运输等多种生计活动，但其水质状况却鲜有系统研究。

近年来，Patuakhali市区的快速扩张和无序发展给Laukhati河带来了巨大压力。据估计，每天约有10吨垃圾被随意倾倒在河岸，这些污染物在涨潮时与河水混合，加剧了水质恶化。更令人担忧的是，船只和拖网渔船的燃油泄漏导致溶解氧水平下降，严重危害水生生物。面对这一严峻形势，来自Mawlana Bhashani科学技术大学的研究团队对Laukhati河的重金属污染状况展开了全面评估。

这项发表在《Cleaner Water》上的研究，旨在揭示Laukhati河水中重金属的空间分布规律，评估其污染程度和生态风险，并识别污染物的可能来源。研究团队在2022年雨季期间，沿Laukhati河设置了5个采样点，覆盖从上游到下游的梯度变化。这些站点分别位于Launch Terminal、Boat Ghat、New Market、Local Goods Landing和Bridge More等关键位置，代表了不同程度的人类活动影响区域。

研究人员采用原子吸收光谱法对水样中的铬、镍、铜、镉、铅和砷等六种重金属进行了精确测定，并运用多种污染评价指数和多元统计方法进行综合分析。主要技术方法包括系统采样设计、原子吸收光谱分析、重金属评价指数计算、主成分分析和聚类分析等统计方法。

研究结果揭示了Laukhati河重金属污染的空间分布特征和生态风险状况。

重金属浓度的空间分布特征

检测数据显示，六种重金属的浓度范围分别为：Cr（2.81-6.83 μg/L）、Ni（1.24-5.41 μg/L）、Cu（2.86-5.37 μg/L）、Cd（0.97-2.12 μg/L）、Pb（1.26-1.75 μg/L）和As（1.65-2.51 μg/L）。平均浓度依次为：Cr > Cu > Ni > As > Cd > Pb。空间分布呈现明显规律，污染程度依次为：St-2 > St-1 > St-3 > St-4 > St-5，其中St-2站点（Boat Ghat）污染最为严重。这种空间变异主要受水动力条件、土地利用方式、城市径流以及市政和商业废水排放的综合影响。

与孟加拉国其他河流相比，Laukhati河的重金属浓度相对较低，但镉和砷的污染问题值得关注。所有检测浓度均低于孟加拉国内陆地表水质标准和美国环境保护署的毒性参考值，表明当前污染水平尚未达到严重程度。

重金属污染的环境与生态风险

通过重金属评价指数分析，所有站点的HEI值在1.009-2.523之间，平均为1.789，属于低风险级别。重金属毒性负荷计算显示，总HMTL为94,023.76 μg/L，其中砷的毒性负荷最高（16,424.80 μg/L），需要削减89.81%才能达到安全标准。

污染程度分析表明，CD平均值为-4.211，属于低污染水平。污染指数评估显示，PI值在0.071-0.158之间，属于第一类（非常纯净）水质。生态风险指数评估结果显示，ERI值范围为6.446-13.705，平均为10.348，表明整体生态风险较低。在各重金属中，镉的单一生态风险指数最高，是需要重点关注的污染物。

重金属污染的来源解析

相关性分析显示，Cd-Cr、Cd-Ni和Cu-Ni之间存在显著正相关关系，表明这些重金属可能具有共同的污染来源。主成分分析提取了三个主要成分，累计解释方差达98.27%。第一主成分主要代表Cu、Ni和Cd，与工业排放和城市活动相关；第二主成分以Pb和Cr为主，主要来自商业和家庭废水排放；第三主成分以As为代表，具有混合来源特征。

聚类分析将采样站点分为两类：St-1至St-4聚为一类，污染特征相似；St-5单独为一类，表明其污染来源和环境条件与其他站点存在差异。这种空间分异反映了人类活动对河流水质的影响程度不同。

研究结论强调，虽然Laukhati河当前的整体重金属污染水平和生态风险较低，但砷和镉的潜在风险不容忽视。污染主要来源于人类活动，包括城市径流、工业排放、农业面源污染等。研究结果为了解沿海河流重金属污染特征提供了重要基线数据，为制定针对性的河流管理策略提供了科学依据。

这项研究的现实意义在于，它首次系统评估了Laukhati河的重金属污染状况，填补了该区域水环境研究的空白。研究采用的综合评估方法，将化学分析与生态风险评价相结合，为类似地区的河流污染研究提供了可借鉴的模式。更重要的是，研究结果警示我们，尽管当前污染水平尚可接受，但如果不加强监管和治理，随着人类活动的持续加剧，污染问题可能会进一步恶化。

研究人员建议，应严格执行废水排放标准，加强工业废水处理，规范船舶废物管理，并建立专门的河流管理机构。同时，需要开展多季节监测，评估累积生态风险，并提高公众环保意识。这些措施将有助于保护Laukhati河的水质，维护沿海生态系统的健康，支持当地社区的可持续发展。