通过健康风险指数和重金属污染的来源分配程序，对Korang河的水质进行评估，以确定其对人体癌症风险和非癌症风险的影响

《Journal of Contaminant Hydrology》：Assessment of the Korang River's water via health risk indices and source apportionment procedures for heavy metals contamination, cancer, and non-cancer risks

本研究对巴基斯坦Korang河流域83个表层水样进行重金属污染分析，发现Fe、Ni、Cr、Cd超标，通过聚类分析和PMF模型确定污染源为工业废水（30.2%）、生活垃圾（25.2%）、交通排放（24.4%）及地质风化（20.2%），需加强污染管控以降低健康风险。

　　在当今全球范围内，水污染已成为一个日益严峻的环境问题，特别是在发展中国家，由于处理不当的废水排放和有限的污水处理能力，水体污染问题愈发突出。Korang河作为巴基斯坦伊斯兰堡和拉瓦尔品第这两个高度城市化的双城之间的重要水源，其水质状况直接关系到当地居民的生活质量和生态环境的可持续性。近年来，随着工业活动的迅速扩张、交通流量的增加以及城市人口的不断增长，Korang河面临着日益严重的重金属污染问题。因此，开展对Korang河重金属污染现状的系统性评估，识别污染来源，并分析其对人类健康和生态环境的潜在风险，具有重要的现实意义。

本研究通过对Korang河沿岸83个地表水样本进行分析，采用原子吸收光谱仪（AAS）测定重金属浓度，结合聚类分析（CA）和自组织映射（SOM）方法，将研究区域划分为三个污染区。这种分类方法不仅有助于识别污染程度不同的区域，还为后续的污染源解析提供了基础。研究结果显示，不同污染区的重金属污染情况存在显著差异。其中，第一污染区（Zone I）中，镍（Ni）的浓度为0.054 mg/L，略高于世界卫生组织（WHO）的限值，表明该区域存在轻微的重金属污染。第二污染区（Zone II）则显示出更为严重的污染状况，铁（Fe）、镍（Ni）、铬（Cr）和镉（Cd）的浓度均超过了WHO的限值，说明该区域的污染程度较高。第三污染区（Zone III）的污染情况相对中等，铁和镍的浓度高于限值，但其他重金属则未超标，因此该区域的污染程度较低。

在健康风险评估方面，研究采用了多种方法来全面分析重金属对人类健康的潜在影响。其中，危害指数（HI）和致癌风险（CR）是评估非致癌和致癌健康风险的重要指标。结果显示，铬、镉和镍的HI和CR均超过了安全阈值，表明这些重金属不仅对成年人，而且对儿童的健康构成了潜在威胁。由于儿童的体重较轻，其对重金属的暴露量相对于成人更高，因此在污染区中，儿童的健康风险尤为突出。此外，研究还通过重金属的健康危害指数（HQ）进一步评估了非致癌风险，HQ值大于1则意味着存在显著的健康风险。综合来看，重金属污染在Korang河的多个区域都对人类健康构成了挑战，尤其是在工业和人口密集的区域。

为了更好地理解重金属污染的来源，本研究采用了正矩阵因子分解（PMF）模型，这是一种在水体和沉积物研究中广泛应用的污染源解析工具。PMF模型能够有效地处理缺失数据和变量间的复杂关系，从而提高污染源识别的准确性。研究结果表明，Korang河的重金属污染主要来源于四个方面：工业废水（30.2%）、家庭废弃物（25.2%）、交通排放（24.4%）以及地质风化（20.2%）。其中，工业废水和交通排放是主要的污染源，这与该地区快速发展的工业活动和高密度的交通网络密切相关。家庭废弃物和地质风化则在一定程度上对重金属污染产生了贡献，特别是在人口密集的区域，家庭垃圾的处理不当可能成为重要的污染来源。

从生态风险的角度来看，重金属污染对水生生态系统的影响不容忽视。重金属具有持久性和生物累积性，一旦进入水体，它们可能会通过食物链逐渐积累，最终影响到整个生态系统的健康。本研究采用污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（PERI）来评估重金属污染对生态系统的威胁。PLI值超过1表示存在污染，而超过3则表明污染程度严重。PERI则结合了重金属的毒性和浓度，用于评估其对生态系统的潜在危害。研究结果显示，Korang河的某些区域PLI和PERI值较高，表明这些区域的重金属污染对生态环境构成了较大的威胁。

本研究的发现不仅揭示了Korang河重金属污染的现状，还指出了污染的主要来源和其对人类健康和生态环境的影响。研究结果表明，工业废水、交通排放和家庭废弃物是Korang河重金属污染的主要驱动因素，因此，针对这些污染源的管理措施显得尤为重要。例如，加强工业废水的处理和排放监管，推广清洁能源以减少交通排放，以及提高家庭废弃物的分类和处理能力，都是缓解重金属污染的有效手段。此外，研究还强调了在污染区实施更严格的环境监测和治理措施的必要性，以确保水资源的安全性和可持续性。

值得注意的是，尽管本研究主要针对Korang河的特定区域，但其采用的方法和框架具有一定的普适性，可以应用于其他具有相似工业和城市结构的地区。因此，本研究不仅为Korang河的污染治理提供了科学依据，也为其他城市河流的污染管理提供了参考。此外，研究还指出了未来研究的方向，例如进一步探讨重金属在水体和沉积物中的迁移和转化机制，以及评估不同污染源对重金属浓度的贡献比例。这些研究将有助于更全面地理解重金属污染的复杂性，并为制定更加精准的污染防治策略提供支持。

从更广泛的角度来看，重金属污染的治理不仅关乎环境质量，也直接影响到人类的健康和生活质量。因此，政府和相关机构应加强对重金属污染的监管力度，推动环保技术的发展和应用，同时提高公众的环保意识和参与度。只有通过多方合作和共同努力，才能有效减少重金属污染，保护水资源的可持续利用，实现人与自然的和谐共生。此外，研究还强调了在污染治理过程中，需要结合生态风险评估和健康风险评估，以确保治理措施的科学性和有效性。

综上所述，本研究通过对Korang河重金属污染的系统性分析，揭示了其污染现状、主要来源以及对人类健康和生态环境的潜在影响。研究结果表明，重金属污染在Korang河的不同区域呈现出明显的差异，其中工业区和人口密集区的污染问题尤为突出。因此，针对这些区域的污染源进行有效管理，是改善水质和保护生态环境的关键。同时，研究还提出了未来的研究方向和治理建议，为相关领域的进一步探索提供了理论支持和实践指导。通过这些努力，有望在一定程度上缓解重金属污染带来的负面影响，为实现可持续发展目标（SDGs）做出贡献。