摩洛哥卢科斯河口水质时空变异特征及重金属污染指数评估

本研究针对摩洛哥大西洋沿岸卢科斯河口（Loukkos Estuary）生态系统的水质退化问题，通过分析湿季（WS）和干季（DS）的水化学参数、营养盐及重金属（Fe、Pb、Cd等）污染指数（HPI/MI/PI），揭示了受海洋入侵、农业径流和城市污水多重影响的污染空间梯度，发现干季下游站点（ST3、ST4、ST6）Pb和Cd污染显著超标（PI>2），为河口生态保护提供了关键数据支撑。

　　

摩洛哥西北部大西洋沿岸的卢科斯河口（Loukkos Estuary）是国家级重要湿地，兼具生态保护与社会经济价值。然而，随着拉腊什市（Larache）城市化扩张、农业集约化及旅游业发展，河口面临日益严重的营养盐富集和重金属污染威胁。尤其干季淡水输入减少时，海水倒灌与污染物浓缩效应叠加，导致水质恶化。尽管该河口2005年已被列入《拉姆萨尔公约》保护名录，但系统性水质数据仍显匮乏。为此，研究人员开展了首项结合水化学分析与多污染指数（HPI/MI/PI）的综合评估，成果发表于《Desalination and Water Treatment》。

研究团队在2023年1月（湿季）和7月（干季）沿河口梯度设置6个站点（ST1-ST6），采集表层水样并测定20项参数。关键技术包括：1）电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）分析Na⁺、Ca²⁺等主量元素及重金属；2）紫外-可见光谱法测定NH₄⁺、NO₃^-等营养盐；3）基于摩洛哥水质标准的重金属污染指数（HPI/MI/PI）计算；4）主成分分析（PCA）解析水质驱动因子。

3.1 水化学特征
Piper图解揭示所有水样均为Na-Cl型，反映强烈海洋影响。干季下游站点（ST1-ST3）电导率（EC）高达50,086 μS/cm，SO₄^2-浓度较湿季激增36倍（9725 mg/L），主成分分析（PCA）显示该区域与Mg²⁺、Ca²⁺显著正相关（Dim1载荷>0.9）。上游站点（ST6）则呈现NO₃^-（13.6 mg/L）和HCO₃^-（213 mg/L）富集，对应农业径流输入。

3.2 重金属污染
干季Pb浓度飙升至52.4 μg/L（ST3），超摩洛哥标准（50 μg/L）且CCC阈值（5.6 μg/L）9倍。Cd在ST4达9.4 μg/L，PI指数显示中度污染（2.72）。污染指数空间分异显著：湿季HPI<100（未污染），干季ST4的HPI骤升至268.07（重度污染），与周边食品工业废水排放直接相关。

3.3 污染源解析
PCA双标图（Dim1-Dim2）将污染归因三类：1）下游站点（ST1-ST3）受海水入侵与港口活动驱动，Zn、Pb富集；2）ST4邻近工业区，NH₄⁺（3.9 mg/L）与Cd共现；3）上游（ST5-ST6）NO₃^-与K⁺关联，反映稻田施肥影响。

4. 结论与意义
研究首次量化了卢科斯河口干季重金属（Pb/Cd）的生态风险，揭示人为活动与水文调控（如Garde水坝）共同加剧污染。成果为制定季节性管控策略（如干季限制工业排放、优化农业施肥）提供科学依据，其"水化学-污染指数-空间梯度"研究方法可推广至类似河口生态系统监测。后续需结合沉积物-生物累积研究，全面评估污染物迁移转化机制。