口腔和皮肤接触受金属污染的地下水的健康风险评估：以土耳其哈塔伊为例

《Science of The Total Environment》：Health risk assessment of oral and dermal exposure to metal-contaminated groundwater: A case study from Hatay, Türkiye

地下水重金属污染与哈塔伊地区健康风险评估研究，通过采集Mehmetbeyli区地下水样本测定铝、铁、锰等8种金属浓度，采用WAWQI指数评估水质，发现铁、锰、铝在1号井超标，经HQ和HI计算显示儿童累积暴露风险（ILCR）超标，但未发现非致癌健康风险。

　　

Seren Acarer Arat

环境工程系，伊斯坦布尔技术大学，Maslak，34467，伊斯坦布尔，土耳其

摘要

在干旱和半干旱地区，地下水是饮用水、灌溉和工业应用的重要资源。土耳其的哈塔伊（Hatay）是一个干旱地区，严重依赖地下水作为饮用水和家庭用水。2023年2月地震后，哈塔伊对水的需求增加，使得评估地下水质量及其相关的健康风险变得尤为重要。本研究分析了从哈塔伊采集的地下水样本中的金属含量。根据数据，使用加权算术水质指数（WAWQI）计算了整体水质指数。为了评估潜在的人类健康风险，根据参考剂量（RfD）值，计算了经口和皮肤接触途径下的危险商数（HQ）和危险指数（HI）。金属含量从高到低依次为：铝（20–548 μg/L）、铁（5.66–514 μg/L）、钡（66.8–91.5 μg/L）、锰（2.17–50.2 μg/L）、铬（4.92–18.8 μg/L）、镍（4.97–12.8 μg/L）、锌（0.9–8.77 μg/L）和钴（0.49–0.86 μg/L）。镍、铬、钴、锌和钡的浓度低于《人类饮用水法规》规定的阈值，但有一处井样的铁、锰和铝浓度超过了允许限值。根据WAWQI评分，三个样本被评为“优秀”，一个样本被评为“差”。儿童经口和皮肤的HQ和HI值高于成人，但未发现非致癌健康风险。然而，主要由镍引起的累积ILCR（经口）超过了可接受水平。

引言

全球约3%的水资源是淡水，其中约30%是地下水（Mohamed等人，2025年）。在地表水稀缺的干旱和半干旱地区，地下水是一种至关重要的水资源，对社区生存和维持生态系统可持续性起着关键作用（Narayanan等人，2025年）。地下水有多种用途，包括饮用水供应、农业灌溉和工业活动（Al-Sudani，2019年）。全球大约三分之一的工业用水需求和40%的农业用水来自地下水（Wu等人，2024年）。然而，尽管地下水对饮用水供应、生态系统可持续性、农业生产、社会经济发展和工业运营至关重要，但其中的金属污染已成为全球性问题。由于地下水流经易受污染的含水层，因此容易受到污染。污染物可以从地表和地下来源渗透到这些含水层中，可能导致水质恶化（Talpur等人，2025年）。环境金属污染不仅来自自然过程（如岩石风化、侵蚀和酸雨），还来自人为活动，包括金属废物的处理、废水排放、污泥处理、采矿作业、化学肥料和农药的使用以及使用未经处理的废水进行灌溉。

全球有30亿人面临水传播疾病的高风险（Chorol和Gupta，2023年；Mohamed等人，2025年）。由于金属在地下水中的丰富存在、毒性、抗生物降解性、持久性和有害影响，金属污染受到了广泛研究（Sheng等人，2022年）。虽然某些金属的微量浓度对生物过程是必需的，但超过阈值水平可能会对健康产生不利影响，甚至导致死亡（Jahan等人，2025年）。根据金属的具体类型，它们可能具有致癌、致畸和致突变性（Sanusi等人，2024年），高剂量金属暴露可能导致呼吸系统、神经系统和消化系统的健康问题，引发器官损伤，并增加患糖尿病的风险。受污染水中的金属通过三种主要途径进入人体：直接饮用受污染的水或用这种水制备的食物和饮料（经口摄入）、洗澡或淋浴时的皮肤吸收（皮肤接触）以及吸入水中的颗粒物（吸入）（Chaudhari等人，2024年）。在金属暴露途径中，经口摄入和皮肤接触是金属进入人体的两个主要途径（Lan等人，2024年）。因此，评估用于饮用水和家庭用途的地下水中的金属浓度，并对这些金属进行人类健康风险评估，可以为预防措施提供基础（Guan等人，2025年）。

在哈塔伊等干旱严重或干旱风险较高的地区，地下水是一种战略资源。因此，监测直接影响人类健康的金属污染，并评估现有的金属水平是否构成健康风险至关重要。本研究旨在确定哈塔伊Reyhanl?区Mehmetbeyli地区用于饮用水和家庭用途的地下水中的金属浓度。根据测得的金属浓度，使用加权算术水质指数（WAWQI）方法评估了整体水质。此外，还针对成人和儿童进行了非致癌和致癌健康风险评估，考虑了通过饮用水的经口暴露和与地下水中的金属接触的皮肤暴露。

章节摘录

地下水采样

根据2023年8月至2025年7月的24个月数据集，根据标准化降水指数（SPI）方法，哈塔伊地区被归类为“极度干旱”和“中度干旱”（图1，土耳其国家气象局，2025年）。在长期干旱的地区，增加对地下水的依赖要求对地下水质量进行评估，以确保……

地下水中的金属浓度

图3展示了从不同井中采集的地下水样本中选定金属的浓度。

地下水中的金属来源于自然过程和人为活动。自然过程之一是岩石和土壤的风化，这会影响地下水中的金属浓度。在Reyhanl?地区，存在始新世至第四纪期间形成的岩层，包括第四纪地层以及Ok?ular、Sofular和Tepehan地层。

结论

本研究调查了哈塔伊Reyhanl?区Mehmetbeyli地区地下水中选定金属（铁、锰、镍、铬、钴、锌、铝和钡）的浓度，并评估了它们对水质和潜在人类健康风险的影响。研究结果表明，虽然所有井中的镍、铬、钴、锌和钡的浓度都在允许范围内，但第1号井中的铁、锰和铝含量……

作者贡献声明

Seren Acarer Arat：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，验证，资源，方法论，调查，概念化。

利益冲突声明

作者声明她没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢哈塔伊大都会市政府水务和污水处理总局提供地下水质量数据，以及土耳其国家气象局公开提供土耳其的气象干旱状况数据。