综述：水资源短缺的尼罗河三角洲泻湖中重金属的命运：阿斯旺大坝后的视角

这篇综述系统研究了阿斯旺大坝（AHD）建成后尼罗河三角洲重金属污染的源-汇动态，揭示了人为活动（如废水排放、农业施肥）导致泻湖沉积物中Pb、Cu、Zn等重金属富集系数（EF）显著升高，并预测2060年泻湖将丧失重金属吸附能力。研究呼吁政策改革以应对水压力水平（WSL）驱动的生态危机。

　　

Abstract

全球三角洲正面临人类活动导致的重金属污染威胁。本研究通过整合尼罗河三角洲639个站点的重金属数据，建立源-汇模型，发现阿斯旺大坝（1964年建成）后，沉积物中Pb、Cu、Zn、Cd等 anthropogenic metals 呈现由南向北的纬度递增趋势，泻湖浓度比三角洲其他区域高3-4倍。富集系数（EF）与水压力水平（WSL）、GDP等社会经济指标显著相关，预测2060年泻湖将达重金属吸附极限。

Introduction

尼罗河三角洲仅占埃及国土2%，却承载全国63%农业和40%工业。阿斯旺大坝截留95%沉积物（50×10⁶ t a^-1），迫使化肥使用量从1952年730×10³ t激增至1990年6,240×10³ t。未处理的农业排水（9.5×10⁹ m³ a^-1）和工业废水（2.5×10⁹ m³ a^-1）最终汇入四大泻湖（Manzala、Burullus、Edku、Mariout），其中Burullus年接纳废水4.1×10⁹ m³。

Defining anthropogenic metals

通过对比前阿斯旺大坝时期（1964年前）背景值，统计确认三角洲表层沉积物中8种重金属（Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Mn、Sr、Ni）主要源自人为活动。Manzala泻湖因开罗工业区影响，Mn、Pb、Zn浓度最高；Burullus则因农业径流富含Cu、Zn。

Controlling factor: anthropogenic forcings

EF值与WSL呈非线性关系：当WSL>1.5时，EF增速加快。废水回用率（10-25%）、人口密度（1360人/km²）和GDP增长直接推动重金属累积。

Nile Delta lagoons: an irreversible sink

聚类分析显示，Burullus、Manzala和Mariout属高污染集群（Group I），其EF值达Group II（Edku、尼罗河支流等）的3倍。模拟表明，2060年后泻湖沉积物将饱和，引发不可逆污染危机。

Policy implications

研究建议：1）升级废水处理设施；2）优化化肥使用；3）建立三角洲-泻湖联动监测网。当前埃及沙漠农业扩张计划可能进一步加剧尼罗河水资源竞争，需统筹政策干预。

Future perspectives

提出管理框架（Fig. S3），强调需平衡社会经济需求与生态阈值。例如，埃塞俄比亚复兴大坝（GERD）建设可能改变尼罗河流量分配，需纳入重金属跨境输运模型。

Concluding remarks

尼罗河三角洲的重金属危机是自然-人为耦合作用的典型范例。若不及时调控，泻湖生态功能崩溃将威胁4000万沿岸居民的饮水安全与健康。