阿尔及利亚Eloued地区地下水铅污染的环境风险评估及健康风险预警研究

本研究针对阿尔及利亚Eloued地区地下水铅(Pb)污染问题，通过采集18个水井样本，结合重金属污染指数(HPI)、金属指数(MI)及健康风险评价模型(HQ/CR)，发现铅浓度最高达211.82 mg/L，远超WHO标准(0.01 mg/L)。儿童群体HQ值>1且CR达4.49×10-5 ，存在显著致癌风险。研究采用Wyssling法划定水源保护范围，为干旱区重金属污染治理提供科学依据。

　　

在阿尔及利亚干旱的Eloued地区，地下水是居民饮水和农业灌溉的唯一来源。然而，随着石油供应站的密集建设，重金属污染正悄然威胁着这片生命之源。当地居民长期暴露于铅(Pb)污染环境中，儿童更因生理特性成为高危人群。铅作为蓄积性毒物，可引发贫血、神经系统损伤甚至皮肤癌，但该地区系统性风险评估一直空白。

为解决这一紧迫问题，来自阿尔及利亚的研究团队在《Desalination and Water Treatment》发表重要成果。研究选取18个毗邻石油站的监测井，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定铅浓度，结合重金属污染指数(HPI)和金属指数(MI)评估污染程度，运用美国环保署(USEPA)健康风险模型计算风险商数(HQ)和致癌风险(CR)，并通过Wyssling法划定水源保护带。

主要技术方法：样本采集覆盖Eloued地区18个水井，采用ICP-MS检测铅浓度；通过HPI=√[(C_i
/S_{i max}
)²
+(C_i
/S_{i min}
)²
]/2计算污染指数；基于USEPA模型评估皮肤接触暴露量(CDI)=C×SA×Kp×EF×ED×CF×ET/(WT×TA)；采用Wyssling公式x₀
=Q/(2πTi)划定保护半径。

研究结果显示：

1. 铅污染分布：平均浓度64.11 mg/L，最高达211.82 mg/L（P8井），超标WHO标准6400倍。空间分析显示污染核心区围绕石油站分布（图3）。
2. 污染指数：HPI均值7.17（>5属"极强污染"），MI均值12.82（>6属"严重污染"），72%样本达危险级别（表7）。
3. 健康风险：儿童HQ均值1.007（>1即危险），CR均值4.49×10^-5
   （1×10^-6
   -1×10^-4
   为可接受风险），8口井对儿童构成明确致癌威胁（表8）。成人风险较低但长期暴露仍需警惕。
4. 水源保护：Wyssling法计算显示F1饮用水井脆弱性指数V=5（0-6为低危），但50天污染物迁移距离达108米（表10），需建立241米缓冲带。

结论与意义：
研究首次证实Eloued地区地下水铅污染与石油站的强相关性，儿童群体面临不可忽视的致癌风险。尽管深层承压含水层目前防护较好（V=5），但浅层潜水含水层直接暴露于污染源。团队提出五项解决方案：①严格限制石油设施选址；②建立重金属监测网络；③实施Wyssling法划定的三级保护带；④推广封闭式井体结构；⑤开展儿童血铅筛查。该研究为干旱区重金属污染治理提供了"污染评估-风险预警-防护设计"的全链条技术框架，对全球类似气候区的水资源保护具有示范价值。

值得注意的是，研究发现的皮肤接触暴露途径（通过灌溉和家务接触）常被传统评估忽视，而儿童因体表暴露面积/体重比更高（SA=6600 cm²
vs 成人18000 cm²
）、暴露时间长（ET=1 h/day vs 成人0.58 h/day），实际风险可能被严重低估。这提示未来政策制定需特别关注儿童防护措施。