印度尼西亚蒂朗海滩海水中重金属的空间分布及对游泳者特定年龄的健康风险

《Marine Pollution Bulletin》：Spatial distribution of heavy metals in seawater and age-specific health risks to swimmers at Tirang Beach, Indonesia

　　

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  镍（Ni）在蒂朗海滩海水中具有最高的平均值和最宽的范围。
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  金属最大值在不同采样活动和沿海地点之间有所变化。
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  所有摄入危害商数和累积危害指数均低于 1。
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  儿童危害估计值约为成人值的 14.64 倍。
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  镍对累积非致癌危害指数的贡献最大。

引言

三宝垄市的蒂朗海滩旅游区占地 240.70 公顷 (Kundori et al., 2022)，提供游泳、观看日落、晨跑和美食旅游的机会 (Haeruddin et al., 2023)。蒂朗海滩位于西边的塔帕克河和东边的西兰达克河之间。塔帕克河接收工业、生活和渔业废物，且已在其水体、沉积物和牡蛎中检测到镉和铅 (Clara et al., 2022)。西兰达克河受运输、工业和生活活动的影响，且沿其河道记录了溶解的镉和铅 (Hanifah et al., 2019)。水质评估将西兰达克河归类为轻度污染，并确定生活和工业排放为主要污染源 (Purba et al., 2020)。来自三宝垄另一个河流系统——巴邦河的额外证据表明沉积物中存在镉、铬和铅污染 (Haeruddin et al., 2024)。综上所述，这些发现支持调查河源金属在蒂朗海滩休闲水域中的转移和空间分布。

意外摄入海水构成游泳者的直接暴露途径。Rees (1993) 估计沐浴者每次沐浴可能摄入约 10–15 mL 海水。对于休闲水域中的无机污染物，摄入通常是主要的暴露途径。暴露程度取决于活动类型、水接触程度、使用频率、水流运动以及污染物的化学形式 (WHO, 2003)。一项基于生物标志物的游泳池研究报告称平均摄入率约为每小时 32 mL，并发现儿童摄入的水量大约是成人的四倍，在水中的时间也是成人的两倍 (Dufour et al., 2017)。虽然这些基于游泳池的估计值不能直接转移到海水中，但它们强调了需要为成人和儿童应用单独的暴露情景。因此，本研究结合基于 GIS 的溶解金属制图，对城市热带海滩游泳者的非致癌和致癌风险进行筛查水平的年龄特异性估计。

暴露于潜在有毒金属可能影响多个生物系统。这些影响的性质和严重程度取决于具体金属、其化学形式、剂量、暴露持续时间以及暴露人群的易感性。环境中镉和铅的暴露已与儿童早期肾部和多巴胺能效应有关 (de Burbure et al., 2006)。金属稳态的破坏也可能引起氧化应激、生物分子损伤和神经功能障碍 (Garza-Lombó et al., 2018)。在乳腺癌组织中，金属积累升高与 DNA 甲基化改变、与预后、肿瘤进展相关的受体表达变化以及治疗敏感性降低有关 (Romaniuk et al., 2017)。这些发现突出了当测量分析物、暴露途径和毒理学参考值科学一致时，进行健康风险筛查的重要性。

尽管有证据表明与三宝垄沿海地区相连的河流系统中存在金属污染，但蒂朗海滩仍缺乏结合空间 GIS 制图与游泳者年龄特异性健康风险估计的综合评估。以前的当地调查侧重于单条河流、选定金属或休闲海水以外的环境基质。因此，本研究旨在表征蒂朗海滩海水中酸可消解 Cd、Cr、Cu、Ni 和 Pb 的空间分布，并估计成人和儿童游泳者意外摄入所引起的相应非致癌和致癌风险。研究结果旨在确定高暴露地点，支持保护弱势休闲用户，并为河海污染控制和沿海旅游管理提供信息。

章节片段

海水采样地点

海水采样于 2024 年 5 月至 10 月间在爪哇岛中部的三宝垄蒂朗海滩进行了四次活动。每次活动对五个空间分布的地点进行采样，产生 20 个站点 - 活动观测值。这些地点涵盖了受河流排放、沿海水动力学、休闲活动和潜在陆源污染源影响的近岸水域，从而代表了研究区域的主要环境梯度。

海水样品

海水中酸可消解金属的时空分布

酸可消解金属浓度在四次采样活动和五个蒂朗海滩地点之间有所变化。表 4 总结了 20 个站点 - 活动观测值，并显示了五种金属在浓度大小和变异性上的明显差异。镍的总体平均浓度最高 (0.485 mg L^?1)，其次是铅 (0.188 mg L^?1)、铬 (0.155 mg L^?1)、铜 (0.020 mg L^?1) 和镉 (0.006 mg L^?1)。镍还表现出最宽的观察范围，从 0.120 到 1.740 mg L^?1，标准差为

金属浓度的时空变异性和潜在控制因素

蒂朗海滩的金属浓度显示出幅度和时间变异性，其中镍突出于其他分析物。镍具有最高平均值 (0.485 mg L^?1)、最宽范围 (0.120–1.740 mg L^?1) 以及在活动 III 期间最大的变异性。镉始终接近检测限，而铜通常较低，但在活动 III 期间有所增加。各活动最大值不同：铬在活动 I 达到峰值，镍在活动 II 达到峰值，铜在活动 III 达到峰值。铅在活动 I 中最高且

结论

本研究考察了蒂朗海滩未过滤海水中酸可消解 Cd、Cr、Cu、Ni 和 Pb 的时空分布。它评估了成人和儿童意外摄入的非致癌风险。镍显示出最高的平均浓度和最宽的范围，而镉接近检测限。这些金属表现出明显的时间峰值和空间模式，表明存在不同的运输和混合过程。然而，数据不允许将这些归因

CRediT 作者贡献声明

Haeruddin Haeruddin: 概念化，方法论，调查，数据整理，形式分析，写作 - 初稿。Arif Rahman: 调查，资源，数据整理。Kukuh Prakoso: 软件，可视化，形式分析。Royhan Maulana: 调查，资源，验证。Gazali Salim: 方法论，验证，写作 - 审查和编辑。Yayuk Sugianti: 方法论，形式分析，可视化，写作 - 审查和编辑。Mujiyanto Mujiyanto: 概念化，

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系，这可能被视为潜在的利益冲突：Haeruddin 报告获得了 迪波内戈罗大学渔业与海洋科学学院 的财务支持。如果有其他作者，他们声明没有已知的竞争财务利益或可能影响本论文报告工作的个人关系。

致谢

这项研究得到了 2024 年授予 迪波内戈罗大学 渔业与海洋科学学院讲师的研究资助的支持 (合同号。78/UN7.F10/PP/II/2024)。作者衷心感谢水产资源管理研究项目本科生在野外采样期间的协助，以及同事和同行提出的建设性意见和建议，这些对改进本手稿做出了贡献。

Haeruddin Haeruddin|Arif Rahman|Kukuh Prakoso|Royhan Maulana|Gazali Salim|Yayuk Sugianti|Mujiyanto Mujiyanto