综述：用于碳封存的人工智能：基于自然和工程方法的多尺度综述

《Science of The Total Environment》：Artificial intelligence for carbon sequestration: A multi-scale review of nature-based and engineered pathways

湖维多利亚渔业因重金属、持久性有机污染物及新兴污染物（如PFAS、微塑料）污染面临威胁，研究整合2000-2025年数据，发现汞浓度高达335000 ng/g，显著超国际安全限，肝组织富集效应明显，健康风险包括神经毒性和致癌性，但新兴污染物研究不足且空间数据覆盖不均，需加强区域协同监测和政策制定。

　　湖维多利亚是东非最大的淡水湖，支撑着超过4亿人的生计。然而，其渔业正面临来自潜在有毒元素（重金属）、持久性有机污染物（POPs）和新兴污染物的日益严重的威胁。本系统综述整合了25年的研究，分析了乌干达、肯尼亚和坦桑尼亚地区关于鱼类污染的原始研究。综述评估了污染物的发生、生物累积及其毒理学特性，以及对健康的影响和管理策略。汞是主要的污染物之一，其浓度在尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）中为3.4 ng/g湿重，而在采矿区域的银鱼中则高达335,000 ng/g干重，远超国际安全限值。其他检测到的污染物包括有机氯农药、多氯联苯（PCBs）、内吸磷、多溴联苯醚（PBDEs）、多氯二苯并对二恶英和呋喃（PCDD/Fs）、全氟和多氟烷基物质（PFAS）以及微塑料。生物累积模式显示，所有鱼类的肝脏组织中污染物负荷较高，尤其是尼罗鲈鱼（*Lates niloticus*）。这些污染物带来的健康风险包括神经毒性、致癌性、内分泌干扰以及生态系统层面的影响。然而，对于较新的污染物，如药品和个人护理产品、增塑剂和现代农药，目前的研究尚不充分，这些污染物在湖维多利亚鱼类中尚未被评估。此外，空间覆盖范围不均，许多岛屿和部分近岸渔区缺乏数据。本综述首次对湖维多利亚鱼类污染数据进行了全面整合，为未来的科学研究、政策制定和跨境管理提供了基础，同时也为全球热带内陆水域解决类似污染问题提供了一个可借鉴的框架。

湖维多利亚不仅是非洲最大的淡水湖，也是世界上最大的热带湖泊之一。其生态和经济价值无可替代，不仅维持着区域内的生物多样性，还为数百万居民提供了生计。该湖是东非地区重要的渔业资源，其鱼类种类繁多，包括尼罗鲈鱼、尼罗罗非鱼等，这些鱼类在区域农业、贸易和食物供应中扮演着关键角色。然而，随着城市化进程的加快、工业扩张以及农业活动的增强，湖维多利亚的环境正承受着前所未有的压力。城市中心如肯尼亚的基苏木、乌干达的坎帕拉和坦桑尼亚的姆万扎，向湖中排放了大量未经处理或处理不足的生活污水和工业废水，加剧了水体污染问题。同时，周边农田广泛使用农药和化肥，这些农业化学品通过河流和地表径流进入湖中，导致湖泊富营养化，进而引发藻类繁殖、溶解氧减少以及本地鱼类种群的衰退。此外，污染的鱼类不仅影响本地市场，还对出口行业构成威胁，因为国际食品安全标准日益严格，不符合规定的进口产品可能被禁止进入市场。这不仅削弱了渔业的经济价值，也对当地渔民和社区的生计造成严重影响。

尽管湖维多利亚具有重要的跨境意义，且近年来环境研究不断增多，但专门针对鱼类污染的研究仍然零散且局限于局部区域。目前尚无统一的数据库详细记录湖维多利亚流域国家鱼类中污染物的类型、浓度以及空间和时间变化趋势。这种缺乏协调的监测工作限制了对污染风险的有效评估和基于科学证据的政策制定。因此，本系统综述旨在填补这一知识空白，通过整合过去25年（2000年至2025年）发表的同行评审文献，全面分析湖维多利亚鱼类污染的现状。综述的主要目标包括：识别和分类主要污染物，如重金属、持久性有机污染物和新兴污染物；评估污染物在肯尼亚、乌干达和坦桑尼亚水域中的空间和时间分布；分析饮食暴露于污染鱼类对人类健康的潜在风险；指出治理和监测方面的不足，并提出加强区域合作的路径。综述共分为五个主要部分：污染物概况、生物累积与毒理学分析、人类健康风险评估、治理与监测挑战以及建议与未来研究方向。通过综合现有研究，本工作为未来的科学研究、区域协作和基于证据的政策干预提供了坚实的基础，以确保湖维多利亚生态系统的完整性与公众健康的安全。

系统综述的方法基于“系统综述和元分析报告项目”（PRISMA）的指南（Page et al., 2021），以确保研究过程的透明性和科学性。通过对2000年至2025年期间发表的文献进行系统性分析，研究发现，湖维多利亚鱼类污染的研究在范围和规模上仍然有限。过去25年中，仅有22项研究直接分析了鱼类组织中的污染物，这与湖维多利亚的生态和经济重要性形成鲜明对比。图2展示了研究的空间分布情况，其中国家归属依据的是鱼类样本的采集地点，而非研究人员的国籍或所属机构。这一数据表明，乌干达在鱼类污染研究中占据主导地位，而坦桑尼亚的研究几乎在过去的十年中完全缺失，进一步凸显了研究覆盖范围的不均衡。此外，研究的时间跨度也显示出某些污染物的检测频率较低，尤其是新兴污染物的监测工作尚处于起步阶段。

在人类健康风险评估方面，本综述采用了一套标准框架，包括危害识别、剂量-反应评估、暴露评估和风险特征描述。该方法广泛应用于环境健康研究中，以科学地评估污染物对人类健康的潜在影响。在评估过程中，假设成人的平均体重为60公斤，每日鱼类摄入量为18.36克。通过这一框架，研究人员能够更准确地量化污染鱼类对人类健康的威胁，并识别出不同污染物在不同鱼类中的风险等级。例如，汞和铅等重金属的浓度在某些区域甚至超过了国际安全限值，这对长期食用这些鱼类的人群构成了显著的健康风险。此外，研究还发现，部分污染物的生物累积特性使得其在食物链中逐渐集中，尤其是顶级捕食者如尼罗鲈鱼，其体内污染物浓度远高于其他鱼类。这种生物累积现象不仅影响消费者健康，还可能对整个生态系统的稳定性产生深远影响。

在治理和监测方面，湖维多利亚的污染问题暴露出多个关键挑战。首先，缺乏统一的监测体系导致不同国家和地区的数据难以整合，这限制了对污染源和扩散路径的全面理解。其次，监管措施的不协调使得跨境污染治理变得复杂，尤其是在涉及多个国家的水域时，政策执行和执法力度往往参差不齐。此外，公众对污染问题的认知度和参与度较低，许多渔民和消费者并未意识到污染鱼类对健康的潜在危害，这使得减少污染暴露和改善食品安全的努力面临阻力。最后，科学研究的不足也影响了政策制定的有效性，尤其是在新兴污染物的检测和评估方面，目前仍缺乏系统的数据支持和研究方法。因此，建立一个跨区域的协调机制，加强数据共享和联合监测，对于制定有效的污染治理政策至关重要。

针对上述问题，本综述提出了多项建议和未来研究方向。首先，建议各国政府加强环境监管，制定严格的污染物排放标准，并加强对工业和农业活动的监测与控制。其次，推动建立一个统一的数据库，记录湖维多利亚鱼类污染的相关数据，包括污染物类型、浓度、空间分布和时间趋势，以支持更精确的风险评估和政策制定。此外，还应加强对新兴污染物的研究，特别是药品和个人护理产品、增塑剂和现代农药，这些污染物的生态和健康影响尚未得到充分评估。同时，提高公众对污染问题的认识，鼓励渔民和消费者采取更安全的饮食习惯，也是减少污染暴露的重要措施。最后，建议加强国际合作，推动区域间的科学交流和政策协调，以实现更高效的污染治理和可持续的渔业管理。

综上所述，湖维多利亚的鱼类污染问题是一个复杂而紧迫的挑战，涉及生态、经济和健康等多个层面。尽管已有部分研究揭示了污染物的存在及其对鱼类和人类健康的影响，但研究的深度和广度仍存在明显不足。特别是对于新兴污染物，目前的监测和研究仍处于初步阶段，缺乏系统的数据支持和科学依据。因此，建立一个跨区域的协调机制，加强科学研究和政策干预，对于保护湖维多利亚的生态系统和保障当地居民的健康至关重要。本系统综述不仅为未来的科学研究提供了方向，也为政策制定和跨境管理提供了重要的参考依据，有助于推动湖维多利亚渔业的可持续发展和环境保护工作的深入开展。