烃类污染物对环境的潜在影响及公共卫生风险评估：以尼日利亚卡杜纳炼油厂为例

为解决石油工业区烃类污染物(HCCs)对环境和公共健康的威胁，Joseph Omeiza Alao团队采用水化学分析与三维电阻率成像(3D ERI)技术，对尼日利亚卡杜纳炼油厂(KRPC)开展综合研究。结果显示，该区域多环芳烃(PAHs)浓度(0.65-1.47 μg/L)、总石油烃(TPH)含量(0.34-0.57 μg/L)及重金属(HMs)水平均超WHO/NDPR标准，土壤电阻率异常值达5000-50000 Ωm。该研究为污染监测提供创新方法学框架，对发展中国家能源工业区环境治理具有重要指导意义。

　　

在全球能源需求持续增长的背景下，石油工业衍生的烃类污染物(HCCs)正成为威胁生态系统和公共健康的"隐形杀手"。这类包含多环芳烃(PAHs)、总石油烃(TPH)和重金属(HMs)的复杂混合物，通过土壤渗透和地下水迁移形成持久性污染，其致癌性、神经毒性和生态破坏性已引发国际社会高度关注。尤其在经济快速发展的尼日利亚，卡杜纳炼油厂(KRPC)长期存在的泄漏事件，使得周边区域成为研究能源工业污染效应的天然实验室。

来自尼日利亚空军理工学院物理系的Joseph Omeiza Alao研究团队，在《Journal of Hazardous Materials Advances》发表了一项创新性研究。他们首次将三维电阻率成像(3D Electrical Resistivity Imaging, ERI)与水化学分析技术联用，构建了一套评估HCCs环境行为与健康风险的多尺度研究方法。通过采集6口人工井(HDWs)的水样和100×50m范围的土壤样本，结合气相色谱-质谱(GC-MS)和原子吸收光谱(AAS)分析，同步实施10条平行剖面的电阻率勘测，最终获得污染分布的立体图谱。

水化学分析揭示健康威胁

研究检测到PAHs总量达0.65-1.47 μg/L，其中萘(Naphthalene)和苊烯(Acenaphthene)为主要组分，超标幅度达NDPR标准的1.3-2.9倍。TPH浓度(0.34-0.57 μg/L)同样超出安全阈值，而重金属污染更为严峻：铅(Pb)含量(0.71-1.61 mg/L)超WHO标准23-53倍，铬(Cr)超标8-14倍。值得注意的是，所有采样点的pH值(4.8-7.1)均偏酸性，这种环境会加速重金属的溶解释放。

电阻率成像展现污染图谱

3D ERI技术捕捉到地表3.5m深度内存在5000-50000 Ωm的超高电阻率异常带，相较未污染区域的300-3000 Ωm基准值提升16倍以上。这种"电学指纹"源于烃类物质的绝缘特性——它们排挤土壤中的导电离子和水分子，形成独特的电学屏障。通过Slice Dicer软件重建的立体模型清晰显示，污染呈现"表层富集、纵向衰减"的分布模式，与地下水北向流动的液压梯度数据相互印证。

微生物与健康双重危机

研究特别指出，HCCs通过双重机制破坏生态平衡：一方面抑制土壤微生物的呼吸作用和酶活性，干扰碳氮循环；另一方面通过食物链富集效应威胁居民健康，其中苯并(b)荧蒽(Benzo(b)fluoranthene)等强致癌物的检出，暗示长期暴露可能导致癌症发病率上升。对孕妇和儿童等敏感人群，即使低剂量暴露也可能引发神经发育障碍。

这项研究的创新价值在于：首次在非洲地区建立HCCs的"电学-化学"联合诊断标准，证实3D ERI技术对表层污染的高分辨率识别能力。研究者建议KRPC建立实时传感器网络，并开发基于可再生能源的污染预警系统。该成果不仅为发展中国家能源设施的环境监管提供技术模板，其揭示的污染-健康关联性更为国际环境流行病学研究提供了关键数据支撑。随着全球能源开采活动的扩张，这种多学科交叉的研究范式，将成为平衡经济发展与生态保护的重要工具。