孟加拉国Ishwardi出口加工区周边地表水与地下水痕量金属污染分布特征及生态风险评估

为解决工业废水排放导致的地表水/地下水痕量金属污染问题，研究人员对孟加拉国Ishwardi出口加工区(IEPZ)周边14个样本进行GF-AAS检测，发现Pb(4.3-34.3 μg L-1 )、Cu(14.5-78.6 μg L-1 )等超标，通过PCA和MPI(1.603)评估证实工业源污染特征，为发展中国家EPZ环境监管提供数据支撑。

　　

在发展中国家快速工业化的背景下，工业废水排放引发的痕量金属污染已成为威胁水生态安全和公众健康的隐形杀手。孟加拉国作为全球纺织品出口大国，其出口加工区(Export Processing Zone, EPZ)周边水环境长期承受着未经处理的工业废水侵袭，其中铅(Pb)、镉(Cd)等重金属通过食物链富集可导致神经毒性、器官损伤甚至致癌效应。更严峻的是，当地落后的污水处理设施与薄弱的环境监管形成恶性循环，使得Padma河等主要水体持续遭受"化学定时炸弹"的威胁。

为破解这一困局，来自拉杰沙希大学的研究团队Nitu Islam等人聚焦Ishwardi出口加工区(IEPZ)，开展了一项系统性环境调查。研究团队采集14份工业废水、地下水和河水样本，采用石墨炉原子吸收光谱(GF-AAS)检测Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Co等6种痕量金属，结合污染指数(Cd)和金属污染指数(MPI)评估体系，首次揭示了该区域水环境的三维污染图谱。论文成果发表在《Journal of Trace Elements and Minerals》期刊，为南亚工业区环境治理提供了关键基准数据。

研究主要采用三种关键技术：1) 原子吸收光谱法(GF-AAS)检测痕量金属浓度，使用NIST认证标准物质进行质量控制；2) 主成分分析(PCA)和因子分析(FA)解析污染来源，采用Varimax旋转和Kaiser标准化处理；3) 基于WHO标准的污染指数(Cd)和金属污染指数(MPI)评估体系，样本来自IEPZ及周边Padma河流域的工业排放点、地下水和地表水。

【3.1 理化性质与化学特征】
检测数据显示，64.29%样本电导率(EC)超过1000 μS cm^-1
，呈现典型工业污染特征。Pb浓度(4.3-34.3 μg L^-1
)在42.85%样本中超出WHO限值(10 μg L^-1
)，最高值出现在电池厂下游(S14)。值得注意的是，虽然Cd(0.2-1.6 μg L^-1
)和Cr(0.9-2.8 μg L^-1
)未超标，但其在食物链中的生物累积效应仍需警惕。

【3.2 水质定性评估】
通过污染指数分析发现，所有样本Cd值(-2.696至0.277)均属低污染水平，但MPI指数(1.603)显示金属污染已初现端倪。空间分布表明，距电池厂500米内的采样点Pb污染负荷升高3倍，证实工业点源扩散效应。

【3.3 有毒金属污染源解析】
PCA分析提取出两个主成分(累计解释64.343%方差)：PC1(36.182%)以Cr(0.720)和Cu(0.720)为特征，指向纺织印染废水；PC2(28.161%)则与Pb(0.718)、Cd(0.857)高度相关，对应电池制造排放。这种"双源驱动"模式为精准治污提供了靶点。

【3.4 季节性变异分析】
与严重污染的Buriganga河(Cr达587.2 mg L^-1
)相比，Padma河表现出季节性稀释规律：雨季Pb浓度降低57%，但电池厂下游仍保持12.9 μg L^-1
的基线污染，揭示工业排放的持续压力。

这项研究通过多维度评估，首次证实IEPZ地区存在"电池-纺织"复合型污染格局。尽管当前MPI指数(1.603)显示整体水质尚可，但Pb的局部超标和生物累积风险不容忽视。研究创新性地采用PCA-Cd-MPI三联分析法，为发展中国家EPZ环境监管提供了可复制的技术框架。从公共卫生视角看，该成果直接警示当地居民长期接触低剂量Pb可能导致儿童神经发育障碍，亟需建立流域级污染预警系统。未来研究应扩大采样周期，结合重金属形态分析评估生物有效性，为制定差异化的行业排放标准提供科学依据。