大盐湖滩地-工业源优先污染物金属对北犹他州社区健康危害的贡献研究

这篇研究揭示了大盐湖(GSL)滩地粉尘与工业排放共同导致北犹他州社区重金属污染的复合健康风险。通过17个被动采样器分析发现，滩地粉尘排放(含As、Pb等优先污染物金属)与工业区(含Cu、Zn等)形成空间异质性污染模式，其中0-6岁儿童经粉尘摄入暴露风险最高(87Sr/86Sr示踪显示Farmington湾是主要污染源)。研究为干旱区湖泊萎缩引发的环境健康问题提供了重要案例。

　　

研究背景与采样设计

干旱区湖泊萎缩引发的环境健康问题日益受到关注。美国北犹他州大盐湖水位持续下降导致滩地面积从500km²扩张至2400km²，其中Farmington湾因接收工业废水沉积物而成为重金属热点区。研究团队在2022年秋季部署17个被动粉尘采样器，覆盖Davis等4个县，采用硅胶蛋糕盘-玻璃珠组合的新型采样设计避免金属污染。

粉尘特征与来源解析

分析显示Farmington湾邻近站点(PPM)粉尘通量最高达976mg·m^-2·d^-1，<63μm细颗粒占比88%。锶同位素指纹(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.7105-0.7160)揭示两种污染来源：高比值(>0.715)指示滩地来源，低比值(0.710-0.712)对应工业排放。主成分分析(PCA)显示第一主成分(51.2%方差)有效区分滩地元素(Mg、Ca、Sr)与工业区元素(Cu、Zn、La)。

重金属污染空间格局

南奥格登地区粉尘呈现最复杂金属混合物，富集因子分析显示：As、Cd、Se在Farmington湾下风向站点富集程度达地壳背景值10-100倍，与滩地沉积物特征一致；而Cu-Mo-Tl组合(p>0.9相关性)指向铜矿开采活动。特别值得注意的是，BJH站点铅浓度超标，可能与历史铅冶炼及机场航空汽油排放有关。

健康风险评估

蒙特卡洛模拟显示：0-6岁儿童在90天/年以上暴露情景中，31%-76%概率出现非致癌危害指数(HI)>1。贡献率分析揭示Tl、As、Pb、Co、Cr是主要风险因子，其中As和部分Pb直接源自滩地粉尘。计算显示每沉降1mg Farmington湾粉尘即带来0.4μg优先污染物金属暴露。

管理启示与研究展望

研究建议采取双重干预策略：通过提高湖水位或实施滩地抑尘措施减少As等自然源暴露；针对工业区需强化Cu等污染物排放控制。值得注意的是，现有PM₁₀监测网络难以捕捉中小尺度粉尘事件，建议建立社区级监测体系。后续研究应结合吸入暴露途径评估，并关注重金属在食物链中的迁移转化。