镇江市某段长江水体中金属污染水平及健康风险评估

作     者：Peter Kaba 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄卫红

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：重金属 污染指数 成分分析 风险评估 水污染 水质量 

摘      要：随着工业化、城市化和农业的快速发展,各种金属的滥用和排放导致河流生态系统受到污染。人类通过饮水和食物摄入等途径长期积累重金属,即使是低浓度的重金属也有可能对人体健康有害,可能会对人类健康和生态环境造成严重的危害。本研究分析六种最常见鱼类肌肉中(白鲢、草鱼、粗鳞鳊、青鱼、黑鲫、黄颡鱼)有毒金属(铅、镉)和微量金属(锌、铝、钴、锰、铬、铜)的含量,以及基于八种金属(铅、镉、锌、铝、钴、锰、铬、铜)含量数据,利用金属污染风险评价方法确定镇江市某段长江水体的溶解金属和总金属含量。通过健康指数估算了人类食用长江资源(鱼类和水)相关的非致癌和致癌健康风险。并且,基于理化特性的水质指数模型、WHO和中国地表水水质标准对人类使用的水质进行评估,利用单因素污染指数(Pi)和多因素污染指数(NPI)来估算镇江市某段长江水体中的金属污染程度。论文主要工作如下:研究选取镇江市某段长江水体为研究区域,对水样进行物理性能测试,结果表明,所测试水样中重金属含量均在WHO范围内。此外,对于鱼类样品进行重金属含量检测,在所测定的鱼类中记录的最高金属含量(湿重)分别为:黑鲫中锌平均含量最高为9.87μg/g,黄颡鱼的锰含量为7.97 μg/g、镍的含量为Ni 0.16 μg/g,青鱼中Cu含量为2.07μg/g,白鲢中铅的含量为1.04 μg/g和铬含量为0.63 μg/g,粗鳞鳊中镉的含量为0.19μg/g。对儿童和成人接触分析后的金属所估计出的非致癌和致癌风险的健康指数表明,由皮肤和口服接触长江水中的金属可能会给人类带来致癌风险。对于铅和镉的危险熵值,其中儿童的分别为1.27和1.54,成人的分别为1.09和1.32,结果都大于1。而食用鱼类时金属元素(铅、镉、锌、铝、锰、铬、铜)的平均目标危害熵值(THQ)通常小于1,这表明成人摄入食用这类鱼可能不会受致癌健康风险影响。此外,将目标癌症风险值与准则值(1×10-4至1×10-6)进行比较,可以推断出人类食用长江鱼类可能不会对人类造成致癌威胁。通过估算儿童和成人口服溶解的铅的癌症风险分别为2.30×10-2和3.57×10-6,表明儿童口服暴露于溶解的铅有显着的致癌症效应。通过主成分分析,表明某段长江水体中的重金属污染主要可能源于人为活动,可能影响水和水生物环境的质量,因此需要适当的监测和管理。