综述:喜马拉雅地区水质对生活及灌溉用途的适用性:系统综述与荟萃分析

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Chemosphere

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  这篇综述系统评估了喜马拉雅地区2003-2024年间274项研究数据,揭示了重金属(HMs)污染、健康风险及水文化学参数的时空变化。尽管污染指数(DOC、PLI)呈下降趋势,但Cd、Pb、As等仍超WHO标准,总硬度(TH)、潜在盐度(PS)等灌溉参数持续偏高,儿童健康风险尤为突出。研究为联合国SDG-6(清洁饮水)目标提供了关键科学依据,呼吁加强区域水质监测与管理策略。

  

Abstract

喜马拉雅地区作为南亚重要的淡水来源,正面临日益加剧的人为压力。通过系统分析274项研究(2003-2024年),发现印度和巴基斯坦的重金属(HMs)浓度普遍超过WHO标准,其中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)的污染最为显著。尽管污染指数显示改善趋势——污染程度指数(DOC)从138.02(2003-2013)降至49.86(2014-2024),污染负荷指数(PLI)从2.68降至0.29,但水质仍不符合生活用水标准。水文化学参数中,pH值、电导率(EC)和主要离子处于安全范围,但总硬度(TH)、潜在盐度(PS)和残余碳酸钠(RSC)持续偏高,印度的腐蚀率(CR)更是超出限值。

Introduction

喜马拉雅山脉被称为“亚洲水塔”,其冰川滋养着恒河、印度河等流域,支撑超过6000万人口的生活与农业。然而,城市化、工业排放及气候变化导致的水质恶化问题日益严峻。重金属污染来源包括地质风化、农业径流和工业废水,不仅威胁水生生物(如鱼类和无脊椎动物),还通过饮水或皮肤接触对人类健康造成双重风险:非致癌效应(如神经系统损伤)和致癌效应(如砷致肺癌)。

健康风险评估

基于美国环保署(USEPA)模型的健康风险分析显示,儿童因体重较轻和暴露频率高,其非致癌风险(HQ)和致癌风险(CR)均显著高于成人。铅(Pb)和砷(As)是主要贡献因子,部分地区的HQ值超过安全阈值(>1)。污染指数分析进一步证实,尽管近十年PLI降至0.29(低污染水平),但局部区域如印度恒河平原仍存在中高度污染(DOC>50)。

灌溉适宜性

灌溉参数评估揭示潜在问题:高RSC值(>2.5 meq/L)可能导致土壤钠累积,而TH超标(>300 mg/L)影响作物渗透调节。值得注意的是,钠吸附比(SAR)和渗透性指数(PI)多数处于安全范围,但空间异质性显著——巴基斯坦印度河流域的盐度压力(PS>3)尤为突出。

Conclusion

研究强调喜马拉雅水质改善与风险的并存:虽然DOC和PLI的下降反映治理成效,但重金属残留和灌溉参数的局部恶化仍需警惕。建议整合卫星遥感与地面监测,并针对儿童群体制定优先干预策略。该成果直接关联联合国可持续发展目标SDG-3(健康)、SDG-6(清洁水)和SDG-12(负责任消费),为跨境水管理提供了科学基线。

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