伊朗塞菲德鲁德河水体与沉积物重金属污染的空间分布特征、生态风险评估及管理启示

《Ecological Frontiers》：Heavy metal contamination in water and sediments of the Sefidrud River, Iran: Spatial distribution, risk assessment, and environmental implications

　　本研究系统评估了伊朗塞菲德鲁德河七种潜在毒性元素（PTEs）的污染特征，通过富集因子（EF）、地累积指数（Igeo）、潜在生态风险指数（PERI）等揭示水体（风险指数5598.9–6252.9）与沉积物（962.29–6252.9）的生态风险等级，其中铜（Cu）和砷（As）是水体主要风险因子。健康风险评估显示饮水途径危害指数（HI）达16.79–18.42，致癌风险（CR）为3.75–4.65×10-3，砷摄入构成显著致癌威胁。研究成果为跨境河流重金属治理提供科学依据。

　　

研究亮点

本研究聚焦伊朗塞菲德鲁德河三角洲五个站点的七种潜在毒性元素（PTEs）——砷（As）、铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、钴（Co）、锑（Sb）和锌（Zn），通过富集因子（EF）、地累积指数（I_geo）和潜在生态风险指数（PERI）评估生态风险，并采用危害商（HQ）、危害指数（HI）和致癌风险（CR）量化健康影响。结果揭示水体风险指数（5598.9–6252.9）显著高于沉积物（962.29–6252.9），铜和砷主导水体风险，而砷、钴和锑是沉积物风险的主要驱动因子。2号站（沉积物）和4号站（水体）被确定为污染热点，受火山地质背景和采矿、农业等人类活动共同影响。健康风险分析显示，饮水途径的非致癌危害指数（HI）高达16.79–18.42，致癌风险（CR）为3.75–4.65×10^-3，砷经口摄入是首要风险来源。沉积物虽为潜在毒性元素的"汇"，但水相中更高的生物可利用性加剧了暴露风险。与全球河流相比，塞菲德鲁德河污染程度严峻，亟需采取水体净化、沉积物修复及持续监测等综合措施。

结论

本研究系统评估了伊朗塞菲德鲁德河七种潜在毒性元素在水体和沉积物中的生态与健康风险。综合富集因子（EF）、地累积指数（I_geo）、潜在生态风险指数（PERI）等多指标显示，该河流面临严重生态威胁，尤其以水体风险更为突出。健康风险评估进一步证实饮水途径存在显著非致癌和致癌风险，砷是首要控制污染物。沉积物虽富集潜在毒性元素，但水相迁移性导致更高人体暴露概率。研究成果强调需优先管控砷、铜等关键污染物，并实施流域协同治理策略，以保障生态系统健康和饮用水安全。