埃塞俄比亚图梅特河中潜在有毒元素的来源分配、生态及人类健康风险评估

《Toxicology Reports》：Source apportionment, ecological and human health risk assessment of potentially toxic elements in Tumet River, Ethiopia

1. 埃塞俄比亚Tumet River潜在有毒元素（PTEs）浓度及健康与生态风险研究发现，干湿季节平均浓度普遍超标，镍、铜、铅和镉风险显著，需加强采矿监管和污染治理。

　　在这项研究中，我们关注了采矿活动对水环境的影响，尤其是对Tumet河中潜在有毒元素（PTEs）的浓度及其对人类和生态系统的健康风险。Tumet河位于埃塞俄比亚的Benishangul-Gumuz地区，该地区是传统金矿活动的中心，居民依赖该河流进行多种用途，包括洗金矿石、洗衣、洗澡、烹饪和饮用水。由于采矿活动产生的废料，Tumet河的水质受到了污染，这不仅影响了当地的生态系统，也对居民的健康构成了威胁。

研究采用原子吸收光谱法（AAS）分析了Tumet河水中九种PTEs的浓度，包括Fe、Cu、Zn、Mn、Cr、Pb、Cd、Co和Ni。分析结果显示，这些元素的平均浓度在干季和湿季分别达到了0.02±0.002到43.4±1.4 mg/L，以及0.019±0.001到39.7±0.3 mg/L。其中，Fe的平均浓度最高，而Cr的平均浓度最低。研究还发现，所有PTEs的平均浓度均超过了饮用水和生态质量的指导值，除了Zn和Cr。这表明，Tumet河的水体中PTEs的污染已经达到了一个可能对健康产生严重影响的水平。

为了评估这些PTEs对人类和生态系统的健康风险，研究使用了多种方法，包括风险商数（RQ）和危害指数（HI）等。结果表明，所有PTEs的RQ和HI值均超过了1，意味着这些元素可能对生态系统造成显著的生态风险，尤其是Cu、Pb、Co和Ni，它们对Tumet河生态系统的风险较高。对于人类健康，研究显示，非致癌风险商数（HQ）和危害指数（HI）均超过了1，表明这些元素可能对成年人和儿童的健康产生不利影响。此外，致癌风险商数（ILCR）也显示，PTEs可能对当地居民造成癌症风险。

通过Spearman相关分析和主成分分析（PCA），研究进一步揭示了这些PTEs之间的相互关系和主要来源。Spearman相关分析显示，在干季和湿季，某些PTEs之间存在显著的正相关，而另一些则呈负相关，这可能表明它们有不同的来源或影响因素。PCA分析则帮助识别了这些PTEs的主要污染源，显示出采矿活动可能是Tumet河污染的主要原因，而农业活动和地质风化过程可能在一定程度上起到次要作用。

研究结果强调了采矿活动对当地生态系统和居民健康带来的潜在威胁。Tumet河中的高浓度PTEs不仅影响了水生生物的健康，还可能通过饮用水和食物链对人类造成危害。此外，由于河流的多种用途，污染的后果可能进一步影响当地的农业、渔业和日常生活。因此，研究建议加强采矿活动的法律监管，以减少对环境和人类健康的不良影响。

为了更全面地评估健康风险，研究还考虑了不同的暴露途径，包括口服和皮肤接触。通过计算每日平均摄入量（ADI）和风险商数（RQ），研究得出了关于PTEs对成年人和儿童健康风险的详细分析。结果显示，通过口服途径的摄入对健康的影响更大，而皮肤接触的途径虽然风险较低，但仍然不能忽视。此外，研究还指出，某些PTEs如Pb、Cd和Cr可能对成年人和儿童造成致癌风险。

研究还提到，尽管当前的分析方法已经能够检测和量化多种PTEs，但仍有部分PTEs如Hg、As、Sn和Sb未被纳入分析范围，这可能是由于技术限制。因此，未来的研究可以考虑对这些元素进行更详细的监测，同时结合更多的生物和化学参数，以全面评估PTEs对生态系统的潜在影响。

总的来说，这项研究为了解Tumet河中PTEs的污染情况提供了重要的数据支持，同时也为未来的环境管理和政策制定提供了科学依据。通过综合评估污染源、生态和健康风险，研究强调了在采矿活动频繁的地区实施有效管理措施的必要性，以保护水资源和人类健康。此外，研究还指出，需要进一步的监测和研究，以全面评估PTEs对当地生态系统和居民健康的影响，并采取相应的措施进行治理和预防。