穆拉河（克罗地亚段）扩散性污染研究：钨、银、锰对河流生态系统的潜在危害评估

研究人员针对穆拉河（克罗地亚段）的扩散性污染问题，通过分析水体/沉积物中44种金属/类金属（含稀土元素）及微生物抗性基因，发现农业径流和废弃煤矿排水是主要污染源，其中溶解态Ag、Mn、W浓度超过水生生物保护阈值（MACAg=0.022 μg L?1，PNECMn=75 μg L?1），氮磷污染普遍存在，需关注UNESCO生物圈保护区的生态风险。

　　

在当今全球水资源保护的热点议题中，扩散性污染因其隐蔽性和治理难度成为焦点。穆拉河作为横跨四国的多瑙河支流，其克罗地亚段被列入联合国教科文组织"欧洲亚马逊"生物圈保护区，却面临着农业活动和历史煤矿遗留的双重威胁。尽管大型河流通常被认为具有较强的污染物稀释能力，但最新研究发现，穆拉河的水体和沉积物中钨(W)、银(Ag)、锰(Mn)等金属浓度已超过生态安全阈值，可能威胁这一生物多样性热点区域的生态平衡。

为系统评估污染状况，来自克罗地亚萨格勒布大学（University of Zagreb）的研究团队在2023年6月（丰水期）和10月（枯水期）对穆拉河克罗地亚段9个位点展开调查。研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析水体/沉积物中44种元素，通过qPCR检测沉积物中微生物金属抗性基因（如pbrT、czcD）和I类整合子(intI1)基因，并结合水文数据与富集因子(EF)计算，首次揭示了这一重要河流系统的污染特征。

关键实验方法

1. 水文采样：采集9个位点的表层水体和沉积物（深度10 cm），分丰枯两季对比
2. 元素分析：ICP-MS测定溶解态/沉积态金属，包括稀土元素(REEs)和关键元素（Ag、W等）
3. 微生物基因检测：qPCR定量16S rRNA、金属抗性基因和intI1基因
4. 数据建模：计算风险商数(RQ)和沉积物富集因子(EF)，结合水文数据进行时空分析

主要研究结果

1. 水质参数异常
   丰水期总磷(TP)超标8倍（1.67 mg L^?1），枯水期总氮(TN)达5.8 mg L^?1。溶解氧(DOX)保持9-10.5 mg L^?1，但Podturen(PT)位点因河道弯曲形成滞水区，Mn浓度达133 μg L^?1，超PNEC值77%。

2. 金属污染热点

• 银污染：丰水期MS、KR、PT位点溶解Ag达0.221 μg L^?1，超欧盟WFD提案MAC值10倍
• 钨钼富集：沉积物中Mo、W的EF值达4.3和4.1，煤矿区附近尤为显著
• 稀土异常：Gd异常值3.9-5.7，计算人为贡献占比最高达80%

1. 污染源解析

• 农业输入：全河段普遍存在的Mo-W污染与磷肥施用特征相符
• 煤矿影响：MS附近沉积物pbrT基因拷贝数升高10倍(~10^?2/rrn)，反映历史铅污染
• 热泉排放：上游Gradi??ak溪流Li浓度超背景300倍，但对主河道影响有限

1. 水文与地貌效应
   丰水期Ag、Al因沉积物再悬浮浓度升高，而枯水期多数金属因稀释减弱浓度增加2-3.5倍。PT位点因淤积形成细颗粒沉积物（黏土含量12%），成为金属富集热点。

这项发表于《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》的研究首次系统揭示了穆拉河生态系统的隐蔽风险。尽管高流量可稀释污染物，但W、Ag等技术的临界元素(TCEs)的累积效应可能通过食物链放大。特别值得注意的是，俄罗斯已设定W的渔业用水标准(0.8 μg L^?1)，而本研究测得浓度恰处于此临界值，这对跨国流域管理具有警示意义。研究人员建议建立长期监测网络，重点关注：

1. 农业面源中Mo-W的输入通量
2. 煤矿遗留区沉积物金属的二次释放
3. 弯曲河道等特殊地貌的污染物富集机制
   该研究为跨国界生物圈保护区的精准保护提供了科学依据，也为欧盟水框架指令(WFD)修订中新增优先污染物（如Ag）的管控提供了案例支持。