《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》：Heavy metal(loid)s pollution indices of the Hindu Kush Lakes water: deterministic and probabilistic risk assessment, and source apportionment
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•测定了兴都库什湖泊水中重金属（类金属）浓度。•兴都库什湖泊水中的重金属浓度均低于世界卫生组织饮用水指南限值。•重金属污染指数（HPI）和重金属评估指数（HEI）均显示兴都库什湖泊水存在低水平污染。•致癌和非致癌风险均低于美国环境保护署的阈值限值。引言重金属（类金属）被认为是
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测定了兴都库什湖泊水中重金属（类金属）浓度。
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兴都库什湖泊水中的重金属浓度均低于世界卫生组织饮用水指南限值。
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重金属污染指数（HPI）和重金属评估指数（HEI）均显示兴都库什湖泊水存在低水平污染。
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致癌和非致癌风险均低于美国环境保护署的阈值限值。
引言
重金属（类金属）被认为是有害污染物，因为它们倾向于在环境中持久存在、表现出毒性，并在生态系统的生物组织中蓄积（Balagopal等人，2025）。在重金属中，锌（Zn）、铁（Fe）、锰（Mn）和铜（Cu）是人体正常生理功能所需的特定元素（Kakaei等人，2025）。然而，过量摄入这些必需金属已被报道对生物体具有毒性作用（Verma等人，2023）。此外，其他重金属，如镍（Ni）、砷（As）、锑（Sb）、铬（Cr）和铅（Pb），即使在低水平下也具有极高的毒性和致命性（Ali等人，2025；Alshididi等人，2024）。这些重金属通过自然来源（基岩和矿床风化侵蚀）或人为来源（采矿、农业、工业和城市废水）进入水生系统（Ding等人，2026；Ibrahim等人，2024；Lin等人，2024）。在偏远地区，自然来源、水库和农业活动是水体污染的主要来源（Qiu等人，2024；Tokatli等人，2024；Zhang等人，2026；Zhao等人，2023）。
水质评估对于确定重金属污染程度和评估依赖社区的健康状况至关重要（Agbasi等人，2025；Lin等人，2025；Zhang等人，2025）。评估水生系统整体影响的主要水质监测方法包括重金属评估指数（HEI）和重金属污染指数（HPI）（Tokatli等人，2024）。此外，确定性风险概率评估包括暴露评估（如慢性每日摄入量（CDI））、非致癌风险（包括危害商数（HQ））和致癌风险（Makwe和Ukah，2025）。这些指数将来自大型、复杂、多维数据集的数据综合转化为简单易懂的等级，供决策者制定水保护政策参考（Tokatli等人，2024）。此外，多元统计分析方法和地理空间技术被用于分类污染物来源和识别热点区域（Lin等人，2025；Muhammad等人，2025；Feng等人，2025）。蒙特卡洛模拟（MCS）技术通过将样本量增加至数千个，解决了小样本量的问题，并降低了操作成本和误差风险。
近期研究已运用污染分析和风险评估方法调查了其他国家水体中的重金属污染，如中国（Chen等人，2024）、孟加拉国（Proshad等人，2025）和伊朗（Nemati等人，2025）。在巴基斯坦，大部分水质监测集中在河流和喜马拉雅地区（Ali等人，2025；Muhammad等人，2025）。兴都库什山脉含有矿化带，可能导致区域水污染（Kazmi和Jan，1997）。Muhammad等人（2022）此前已报道了区域湖泊沉积物中的重金属污染及潜在风险。由于湖泊是封闭系统且水流缓慢，容易蓄积重金属污染。然而，兴都库什湖泊水中采用确定性和概率性方法进行的重金属污染及风险评估尚未开展。本研究采用综合技术评估兴都库什湖泊水质，包括污染指数、基于美国环保署模型的确定性风险评估、基于蒙特卡洛模拟的概率性风险评估和源解析，并结合热点识别。重金属水平通过HPI和HEI以及致癌和非致癌风险评估进行评估。本研究还进行了统计和空间分析，以识别潜在的污染来源和热点区域。
章节摘要
研究区域
兴都库什湖泊位于巴基斯坦北部Ghizer河谷，北纬36.05°至36.36°，东经72.93°至73.28°（图1）。这一高海拔地区位于兴都库什山脉范围内，以崎岖的地形、陡峭的坡度和冰川影响下的地貌为特征。本研究重点关注兴都库什湖泊系统中的三个主要湖泊：Khalti湖、Sosot湖和Phander湖，它们是河谷中重要的淡水水体。从水文角度看，这些湖泊在……中发挥着重要作用
重金属（类金属）
图2展示了兴都库什湖泊中重金属的平均水质值。在兴都库什湖泊中，铁的浓度最高（136 ± 19.7 μg/L），而钴的浓度最低（0.24 ± 0.06 μg/L）。其余重金属浓度均处于观测范围之内。在湖泊间比较，Sosot湖和Khalti湖的水中重金属浓度高于Phander湖。这些湖泊中较高的重金属污染归因于该地区的金属沉积物和基岩地质（Haq等人，2024）。然而，所有研究的重金属水中浓度均
结论
本研究检测了兴都库什湖泊水中的重金属浓度，发现其水平均低于世界卫生组织饮用水阈值。值得注意的是，大部分重金属在Sosot湖和Khalti湖的水中处于最高水平。这些湖泊中较高的重金属污染归因于基岩地质和人为因素。此外，HPI和HEI均显示兴都库什湖泊水存在低水平重金属污染。另外，通过饮水摄入在Sosot湖和Khalti湖中锌和铁的慢性每日摄入量较高。
CRediT作者贡献声明
Said Muhammad：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、监督、软件、资源、概念化。Zeeshan Ahmad：撰写——审阅与编辑、可视化、数据管理。Ashfaq Ahmad：撰写——审阅与编辑、可视化、验证、软件、资源、经费获取。Zafar Iqbal：撰写——审阅与编辑、可视化、软件、经费获取。Umar Farooq：撰写——审阅与编辑、可视化、方法论。Zeeshan Raza：形式分析，
资助
本研究由 ongoing research funding program（持续研究资助计划）（ORF-2026-706）、沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学资助。
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：无。
致谢
作者衷心感谢持续研究资助计划（ORF-2026-706）、沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学提供的资助。
Said Muhammad | Zeeshan Ahmad | Ashfaq Ahmad | Zafar Iqbal | Umar Farooq | Zeeshan Raza
