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为评估岩溶地区地下水安全性,研究人员开展了对广西典型岩溶地区不同类型地下水(如地下河、溶洞、井水、山泉水)中 N - 亚硝胺的调查研究。结果发现地下水存在 N - 亚硝胺污染,其主要源于生活和养猪废水,部分地下水致癌风险高。该研究为保障饮水安全提供依据。
在我国西南地区,岩溶地貌广泛分布,这里的人们常常依赖地下水作为重要的饮用水源。然而,近年来,随着环境问题的日益凸显,地下水的安全也受到了威胁。N - 亚硝胺(N-nitrosamines),这一被国际癌症研究机构(IARC)列为潜在致癌物和诱变剂的化学物质,悄然出现在了地下水中。它不仅具有高毒性,还能在水体中自由穿梭,难以被常规的污水处理手段彻底清除。工业废水、生活污水不断排放,让 N - 亚硝胺在地表水和地下水中逐渐积累,而岩溶地区特殊的地质构造,更是让情况雪上加霜。其发达的岩溶管道系统就像一条条 “高速公路”,使得地表污水中的 N - 亚硝胺能够轻易渗透到地下水中,直接威胁着当地居民的健康。
在这样的背景下,为了深入了解岩溶地区地下水中 N - 亚硝胺的污染状况,保障居民的饮用水安全,来自国内的研究人员开展了一项针对广西典型岩溶地区的研究。研究人员在广西桂林、柳州、河池和贺州等地,采集了 73 份不同类型的地下水样本,包括井水、山泉水、地下河水和溶洞水。
研究人员采用了固相萃取技术对样本进行预处理,随后利用超高效液相色谱系统配备三重四极杆质谱仪(LC-MS/MS)对 8 种常见的 N - 亚硝胺进行检测分析。为确保实验结果的准确性,研究过程严格遵循质量保证和质量控制标准,使用内标同位素稀释法进行定量分析,同时通过多次重复实验计算方法检测限(MDLs)。此外,研究人员还运用了统计学方法,如 Kruskal-Wallis H 检验不同水体中 N - 亚硝胺水平的差异,通过 Spearman 相关性分析探究 N - 亚硝胺与溶解无机氮(DIN)的关系,利用冗余分析(RDA)确定 N - 亚硝胺的潜在来源,并依据特定公式评估不同类型地下水因 N - 亚硝胺暴露导致的致癌风险。
研究结果显示,地下水中 8 种 N - 亚硝胺的总浓度在 5.0 - 70.3 ng/L 之间,其中 N - 亚硝基二乙胺(NDEA)、N - 亚硝基二甲基胺(NDMA)和 N - 亚硝基吡咯烷(NPYR)是主要成分。从空间分布来看,柳州和河池的地下水中 N - 亚硝胺浓度较高。不同类型的地下水受污染程度和污染特征各不相同:地下河水的 N - 亚硝胺浓度最高,这可能与其较大的集水区、较长的排放路径等因素有关;溶洞水的 N - 亚硝胺浓度次之,且空间变化大;井水的污染则主要与周边居民的生活活动相关;山泉水虽然总体浓度最低,但由于其中 NDEA 占比较高,致癌风险不容小觑。
进一步的研究发现,N - 亚硝胺与溶解无机氮(DIN)存在显著相关性,这表明地下水中可能存在 N - 亚硝胺的二次生成,且生活污水排放是主要原因之一。通过冗余分析明确了生活污水和养猪废水是地下水中 N - 亚硝胺的主要来源,而农业径流的影响相对较小。致癌风险评估结果令人担忧,96% 的采样点存在潜在致癌风险,12% 的采样点风险值超过可接受范围,其中成年人面临的风险最高,不同性别之间风险差异不显著。
研究结论表明,广西岩溶地区地下水中 N - 亚硝胺污染问题较为严重,生活污水和养猪废水是主要污染源,这对当地居民的健康构成了潜在威胁。该研究系统地揭示了岩溶地区不同类型地下水中 N - 亚硝胺的污染状况、来源及致癌风险,为保障岩溶地区饮用水安全提供了关键数据支持。同时,研究也指出,目前仍有大量的 N - 亚硝胺未被充分研究,未来应加强对含亚硝基有机氮化合物的非靶向筛查,以便更全面地评估这些致癌物质的风险,制定更有效的防控策略,确保岩溶地区居民的饮用水安全。此次研究成果发表在《Emerging Contaminants》上,为相关领域的研究提供了重要参考,有望推动岩溶地区地下水污染治理和饮用水安全保障工作的进一步发展。