局部化还是扩散：对恒河中游平原地区地下水中溶解汞污染的来源及其地球化学动态的见解

《npj Clean Water》：Localized or diffusive: insights into the source and geochemical dynamics of dissolved mercury contamination in groundwater of the mid-Gangetic Plains

　　

摘要

溶解在地下水中的汞（Hg）在南亚的工业地区带来了未被充分认识的风险。我们评估了印度恒河中游平原（坎普尔）地区汞的存在、来源及其动态变化，同时研究了与之共存的金属元素。在所有地下水样本中（共39个样本，浓度范围为0.02–3.8 μgL?1）均检测到了汞，其中20%的样本浓度超过了1 μgL?1的指导标准，这反映了复杂的水文-地质-人为相互作用。而河水样本（共11个样本）中未检测到汞超标现象。含有Ca2?-Mg2?-SO?2?离子的水体表明硫元素占主导地位，这可能与人为排放（如工业废气或煤炭燃烧）有关，这种环境导致了富含硫酸盐的含水层形成，从而使得汞在此类含水层中富集。水化学特征、较高的电导率（EC）和总溶解固体（TDS）含量，以及该地区靠近灌溉用地的事实，表明灌溉回流水通过蒸发作用可能成为汞浓度升高的重要因素。Eh-pH分析显示，含水层的氧化还原条件有利于还原态汞物种的稳定存在。概率超标分析表明，高浓度汞的出现主要归因于人为因素，尤其是大气沉降。健康风险评估显示存在显著的非致癌风险，尤其是对儿童而言（健康风险指数HQ > 2.5），其中河水中砷（As）的毒性影响尤为突出。其他共污染物[砷（As）、铀（U）、铬（Cr）和铁（Fe）]的存在，以及离子分布的异常变化，都需要进一步研究。本研究强调了基于水化学诊断和公共卫生风险框架进行有针对性监管的必要性。