埃及红海沿岸沉积物重金属污染风险评估及其生态健康影响研究

本研究针对埃及红海沿岸Marsa Alam和Hurghada近岸带沉积物中重金属污染问题，通过系统分析Fe、Mn、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd等元素的分布特征及来源，结合地质地球化学参数（如CO3%、TOM%）和多元统计方法（PCA、Igeo），评估了生态风险指数（RI）和致癌风险（ILCR）。结果表明，Marsa Alam以陆源输入为主，而Hurghada受人为活动影响显著，但当前污染水平未对海洋生物和人类健康构成显著威胁。研究为红海脆弱生态系统的保护提供了科学依据。

　　

红海作为全球重要的海洋生态系统，其近岸带是经济鱼类的繁殖和觅食场所。然而，近年来沿岸快速发展的旅游、港口建设和陆地活动导致重金属通过洪水、污水渗漏等途径进入海洋沉积物。这些重金属可能通过食物链富集，威胁海洋生物和人类健康。埃及国家海洋与渔业研究所的研究团队在《Scientific Reports》发表论文，首次系统评估了红海埃及段Marsa Alam和Hurghada两地沉积物中重金属的分布、来源及生态风险。

研究采用现场采样与实验室分析相结合的方法。团队使用抓斗采样器采集了44个沉积物样本（Marsa Alam 19个，Hurghada 25个），通过粒度分析将样品分为粗（CSG）、中（MSG）、细（FSG）三组。利用原子吸收光谱（AAS）测定Fe、Mn、Zn等7种重金属的可浸出含量，结合碳酸盐（CO₃%）和总有机质（TOM%）分析，采用地质累积指数（I_geo）、污染因子（C_f）和潜在生态风险指数（RI）评估污染程度，并通过主成分分析（PCA）解析重金属来源。

沉积物性质与分布
Marsa Alam沉积物以陆源碎屑为主（Fe、Mn含量高），Hurghada则以生物成因碳酸盐为主（CO₃%达84.73%）。粒度分析显示，Marsa Alam的SIII站点细颗粒占比最高（58.62%），更易吸附重金属。

重金属分布特征

• Marsa Alam：Fe（最高30709.5 μg/g）、Mn（327.5 μg/g）、Zn（57.4 μg/g）显著高于Hurghada，主要来自陆地径流。PCA显示这些元素与Fe强相关（r>0.9），表明共沉淀于铁氧化物中。
• Hurghada：Pb（最高37.59 μg/g）和Cd（14.2 μg/g）在细颗粒中富集，与CO₃%正相关（r=0.65），暗示人为来源（如船舶燃油泄漏）。

污染与风险评估

• I_geo显示Hurghada的Cd达"高度污染"（3<>_geo≤4），但整体C_deg为低-中度风险。
• 生态风险指数（RI）表明，仅Cd在Hurghada的O4组分中风险值达818（>320，极高风险），其余金属均低风险。
• 致癌风险（ILCR）计算显示，所有金属的ILCR<10^-4，未达警戒水平。

研究结论指出，红海沿岸重金属污染呈现空间异质性：Marsa Alam以自然陆源输入为主，Hurghada则受人为活动影响更大。尽管Cd和Pb在局部区域富集，但当前浓度尚未对生态系统和人类健康构成显著威胁。该成果为红海沿岸环境管理提供了关键数据，建议加强船舶燃油监管和陆地活动控制，以预防未来生态风险。