当前世界环境

介绍

水是一种基本存在的物质，是所有生物生存所必需的，也是生命的支持者，占所有活细胞的70-90%。¹像河流、湖泊和湿地这样的天然淡水层是满足家庭、农业和工业日常用水需求的主要水源。^2、3它是一种通用溶剂，已被所有生物广泛消耗。因此，它经常被证明是无数感染的来源。⁴根据世界卫生组织(WHO)的说法，必须向全世界的人们提供清洁和安全的饮用水。在大多数发展中国家，获得安全饮用水已成为人们最关心的问题。⁵

河流是世界上重要的自然资源，因为它支持着各种各样的水生物种，有助于生物多样性的保护。⁶由于很容易获得基本资源，自史前时代以来，河岸就吸引了居民。因此，河流被视为人类文明的生命线。⁷无计划的城市化和工业发展沿着河岸发展。⁸大量的工业和农业废物被扔进河流，希望通过许多解毒剂的作用将有毒物质稀释和解毒。⁹由于严重的工业化和城市化，印度的水污染以惊人的速度上升，印度大约70%的河流受到污染。^{9 - 11}

近几十年来，重金属已成为地表水的重要污染物之一。¹²使用重金属污染的水进行农业和其他野外活动，不仅土壤和作物的生产力受到影响，而且动物和人类的健康也受到食物和水的影响。¹³重金属污染是一个长期的、不可逆转的过程。¹⁴由于人类活动，环境中经常发现大量的重金属，如锌、镉、砷、钴、铜、铬、镍、汞和铅。¹⁵

在工业化的人类社会中，金属有着各种各样的用途，发挥着重要的作用。¹⁶一些重金属如铜、铁、锌和锰对生理和生化系统至关重要。然而，当金属的浓度超过一定限度时，就会产生毒性。¹⁷近年来，用于评价水体重金属污染及其对人体健康影响的方法多种多样，包括使用重金属污染指数(HPI)、污染程度(Cd)、重金属评价指数(HEI)等污染表现形式，以及非致癌性、致癌性等健康风险评价。¹⁸这些都是水质决策者、生态学家和民政当局的宝贵工具。因为它们提供了一个整体的污染水平指数和地表水的质量状况。¹⁹指数被用来计算水的可饮用性。因此，它已被认为是确定水污染的最有价值的方法之一。^20.国际癌症研究机构(IARC)认为镉、铬、镍和铅等金属是致癌物质。²¹世界各地发表了大量关于地下水和地表水重金属污染指数及风险评价的研究成果。^{3,18,22,23，24}

Ganiyu¹⁸试图从对人类和生态健康的威胁方面评估奥纳河沿岸手挖井的污染状况。所有检测水样的综合污染指数均为“基本未受污染”至“有污染”。在生态风险指数(ER)方面，镉在所有采集的水样中均为显著至极高风险，锰和锌在所有采集的水样中均为低风险。各检测金属对非致癌风险的贡献率顺序为:Cd>Pb>Zn>Fe>Mn。经计算得出的因摄入人体毒性物质而造成的目标危害商数超过了三个人口分组中成年人的可接受限度，并敦促加强卫生习惯，在使用前对水进行预处理是最关键的，向居民提供可饮用的管道供水。

汗²⁴评估了印度恒河冲积平原的重金属污染，重点是六种金属:As, Fe, Cd, Pb, Mn和Cr。他们得出结论，从HPI值可以看出河流的危险状态，60%的地点属于严重污染部分，30%属于高度污染部分，只有10%属于轻微污染部分，并报告说，未经处理的污水系统排放的生活和工业废水以及农业径流被认为是河水和米什拉和库马尔重金属污染的潜在来源^3.采用NSFWQI、CPI和HPI对纳尔玛达河的整体水污染质量进行了评价。经测定，该河的NSFWQI平均值为70.35,HPI平均值为1.35,CPI平均值为1.98，为中度污染，不宜饮用。此外，RAI和CRI用于评估河水暴露对人类健康造成癌症风险的可能性。值得注意的是，由于铜(Cu > 50 μ g/L)、铅(Pb > 10 μ g/L)和锰(Mn > 100 μ g/L)的浓度较高，RAI和CRI值小于1表明存在显著的癌症风险。

Bhima河是北卡纳塔克邦最重要的水体之一，它被宗教和神话故事所点缀，并在河岸的几个地方受到崇拜。由于人类活动，它目前受到污染。包括库马尔在内的许多研究人员²⁵帕瓦尔,²⁶Saikiran和Patil，²⁷Pardeshi,²⁸帕蒂尔,²⁹Prabhavati,^30.用理化特征研究了北马河的水质。他们发现，污水径流、农业排放、工业废水和人为干扰是导致黄河水质下降的主要原因。包括Vaishnavi和Gupta在内的一些作者已经研究了来自Bhima河的重金属对水、鱼和沉积物的影响，³¹经评估的金属污染穆拉，穆塔和帕瓦娜它是Bhima河的一条支流，³²研究了来自乌贾尼水库的奇拉皮鱼身体各部位重金属浓度的累积情况，该水库的水来自多条河流，包括穆拉河、穆塔河、比马河、钦马利河和维杰库马尔河，³³研究卡拉布拉吉地区比马河沉积物中的重金属污染。因此，现在有必要了解河流中金属污染物的现状。没有针对卡拉布拉吉地区Bhima河水污染的包容性研究。本研究考察了镉、铬、铜、镍、铅、锰和锌等金属，并评估了各种发现，以编制完整的数据库。通过计算HPI、HEI、Cd等污染指数和健康风险评价来评价河流地表水的水质。

材料与方法

研究区域

Bhima河流经卡纳塔克邦Kalaburagi地区(图1)，该地区位于卡纳塔克邦北部地区(经度76°04”至77°42”，纬度16°12”至17°46”)，位于平均海平面以上454米(MSL)。这条河是奎师那河的一条支流。它起源于马哈拉施特拉邦西高止山脉的比马尚卡尔山麓，沿着卡纳塔克邦和马哈拉施特拉邦的共同边界流动约75公里，然后在Sheshgiri镇附近进入卡纳塔克邦，并在卡纳塔克邦流动约294公里，并在Yadgir地区附近加入克里希纳河。³⁴研究区域包括卡拉布拉吉地区的Aflazpur和Jevargi talukas, Bhima河流经这里。选取8个采样点进行重金属浓度评估。

图1:卡拉布拉吉地区地图，代表8个采样站(来源:QGIS 3.16)。 点击此处查看图

样品收集

在2021年10月至2022年9月的一年中，从八个不同的预先确定的地点，每月将地表水样本收集到1升预漂洗聚乙烯瓶中。S1、S3和S6遗址位于寺庙区附近，其中S1遗址的宗教活动和人为活动程度较高。在人为干扰较少的基础上选择站点S2。在S4、S7和S8地点之后进行了最近的桥梁建设活动。而S6区人为干扰最大，有直接污水处理区。不同的采样位置如表1所示。样品用浓HNO酸化_3.(硝酸)，并在4°C的冰箱中保存。利用GPS装置记录样品采集位置的坐标。

表1:采样地点及地理坐标

研究地点名称	研究地点代码	纬度	经度
Gangapur	S1	17°10' 06 "	76°30' 57 "
Sagnur	S2	17°05' 57 "	76年32°34”
Chinmalla	S3	17°04' 53 "	76°34′57”
Nelogi	S4	17°03' 45 "	76°34' 02 "
Harwal	S5	17°03' 39 "	76°41' 12 "
Rasangi	S6	17°04' 51 "	76°42′15”
Saradgi - b	S7	17°09' 02 "	76°46' 39 "
Jevargi	S8	17°02' 34 "	76°48' 50 "

样品消化和分析。

取体积为100ml的水样放入烧杯中，加入5ml浓硝酸(HNO)消化_3.)，直到数量减少到25ml。随后，样品在100ml容量瓶中过滤，使用Whatman No.44滤纸，用蒸馏水填充至最佳体积。¹²采用原子吸收分光光度计(AAS)对铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铬(Cr)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)等重金属进行了分析。

重金属污染指数

通过将其与各种组织给出的理想饮用水限制相关联，HPI用于根据重金属浓度估计水的总体质量。³⁵每种金属的单位重量被赋予0到1的范围，它反映了一种金属相对于另一种金属的比较重要性。³⁶HPI已经被下面的等式讨论过了。³⁷各参数的单位权重由式1和式2确定。

W_我表示重金属单位重量按公式赋值，^18日,23K表示比例常数，和年代_我表示每个参数的推荐标准范围。

利用式3(表2)得出重金属质量等级。

在哪里问_我为质量评级分数，米_我表示an的测量浓度我^th重金属、我_我表示an的理想标准范围我^th参数，n为本研究测量的重金属总数。

HPI用Eq. 4估计

表2:所分析元素的标准范围、理想范围和最高允许范围(mg/L)。³⁸

参数	推荐标准范围(Si)	理想范围(Ii)	最高容许范围(HAR)
铜	1.5	0.05	1.5
倪	0.02	0	0.02
Cr	0.05	0	0.05
锰	0.3	0.1	0.3
Cd	0.003	0	0.003
Pb	0.01	0	0.01
锌	15	5	15

铜铜、镉镉、铬铬、铅铅、锰锰、镍镍、锌锌

污染程度

污染程度(C_d)是巴克曼提出的³⁹对地下水中重金属的污染程度进行了评价，并指出可以采用同样的方法来验证地表水的污染程度。分析值小于最大允许浓度的元素没有被考虑。目前的研究批准了一种修改版本的Edet和offiong。⁴⁰采集样本的污染程度由式5和式6计算。^39、40

计算污染参数(C_fi)

在这里,C_fi定义一个的污染因素我^th金属,C_人工智能为an的观测浓度我^th金属,C_倪表示an的较高允许浓度我^th金属，(N表示正常值)。

污染程度(C_d）

重金属评价指标

HEI指数被用作重金属污染指标，表明该地区的污染程度达到了饮用水中重金属的最大允许值。⁴¹HEI由公式计算。⁴⁰

H_c得到的重金属浓度，和H_mac是重金属的最大允许范围。

人类健康风险评估

美国环境保护署(USEPA)⁴²人类健康风险评估原型用于估计浓度超过印度标准局可容忍水平(BIS)的重金属的致癌和非致癌风险。³⁸人体接触微量金属的三种主要途径是吸入、皮肤吸收和直接摄入。对于水接触，皮肤吸收和摄入是通常预期的方式。⁴³在本研究中，风险评估的计算考虑了水的摄取量。使用公式8-11估算与重金属相关的非致癌和致癌风险。^{18日,44岁,45岁}

终生平均日剂量

在处理饮用水中的重金属时，需要评估在一定时间内因接触危险化学品而对健康产生负面影响的预期程度及其发生的可能性。⁴⁶寿命平均日剂量(LADD)由方程量化。⁴⁵

LADD表示一生中通过饮用水摄入重金属的典型日剂量(mg/kg/天)，C_obt为得到样品重金属浓度(mg/L)， IR为耗水量，0 ~ 12个月婴儿(新生儿)每天250ml，儿童每天1.5L，成人每天3L;^{44岁,45岁,47岁}

EF为暴露率(天/年)，ED为暴露时间，即68.8年;⁴⁸BW为体重，婴儿6.9kg，儿童18.7kg，成人57.5kg;⁴⁹AT表示平均时间(天)。

Non-carcinogenic风险

危害系数(HQ)用于评估重金属潜在的非致癌风险，并使用以下公式进行评估。^{44岁,45岁,50岁}

在这里，HQ代表每个年龄组通过饮用水摄入重金属的危害商，LADD代表一生中通过饮用水摄入重金属的典型每日剂量(mg/kg/天)，RfD代表一个人一生中可能接触到的重金属的口服参考剂量，而不会对健康产生任何不利影响(mg/kg/天)。⁴⁵Cd、Cr、Zn和Mn的RfD值来自美国环保局，⁵¹而Ni和Pb则是通过参考Raja得到的²³Cu值由Vetrimurugan表示，⁴⁴分别为0.0005、0.003、0.3、0.14、0.1、0.0035、0.005。

风险指数

与通过饮水吸收的重金属有关的所有危险商数的总和称为危害指数。危害指数由式10计算。¹⁸

致癌风险

癌症风险被评估为个体在其一生中暴露于重金属的环境情景中患癌症的累积几率^18岁,46。致癌风险计算公式如下:²³

这里，CR是一种致癌风险，LADD是一生平均日剂量，CSF是一种致癌风险因素，⁵¹特定重金属产生的风险由CSF指示。风险评估信息系统(RAIS)获得的CSF值⁵²Pb、Ni含量分别为0.0085、0.91。⁵²Cd的CSF值为0.38。²³

多变量统计分析和空间图

对PAST-4.03进行聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)，以重金属水平为基础分析这些地区水样的联系。利用QGIS 3.16软件绘制重金属空间分布图。

结果与讨论

表3列出了8个不同地点水样中重金属的标准、监测、平均、最小和最大浓度范围，其顺序为Mn>Zn>Cu>Pb>Ni>Cr>Cd。所有表面样品的Pb、Ni和Cd值分别大于BIS可接受限值0.01mg/L、0.02mg/L和0.003mg/L。³⁸在所有分析的水样中，锌的浓度都在15mg /L的最大期望范围内。³⁸即，从0.0486到0.0887mg/L的典型范围为0.0639mg/L。Zn分布方案显示，S5和S6等采样站的浓度最高(图2a)。研究区水样中Cu的平均浓度为0.0631 mg/L，在BIS为1.5 mg/L的范围内波动在0.0428 ~ 0.1547 mg/L之间。最大浓度出现在S6采样站(图2b)。观察到的Mn值在0.0414 ~ 0.1850 mg/L之间振荡，其典型范围为0.0928 mg/L，低于BIS标准0.3mg/L。Mn的空间分布表明，S4和S5等采样站Mn的含量最高(图2c)。分析样品的Cr值均为0.0043 ~ 0.0219 mg/L，平均值为0.0133mg/L，在0.05 mg/L的允许范围内。³⁸最大Cr值出现在S5、S7和S8采样站(图2d)。

记录的铅浓度数据显示，8个采样站中有5个观测到的铅浓度略高于0.01 mg/L的理想范围³⁸在S4、S5、S6、S7、S8等站(图2e)。铅浓度范围为0.0072 ~ 0.1073mg/L，平均值为0.0579 mg/L。除S3站点外，其余采样站点的Cd值均超过0.003 mg/L的理想限值³⁸(图2f)，其平均值为0.0099 mg/L，范围从0.0029到0.0145 mg/L。75%的采样站的Ni值高于0.02 mg/L的允许限值，平均为0.0368 mg/L，浓度在0.0169 ~ 0.0617 mg/L之间波动。在S4, S5和S6位点报道了最大的Ni浓度(图2g)。从重金属分布图(图2)可以看出，S4、S5、S6、S7、S8等位点的Pb、Cd、Ni污染程度较高。碧马河重金属的主要非点源是铅和镉，其中过量使用化肥、农药和铅蓄电池是导致铅和镉的主要原因。⁵³(b)污水处理和生活垃圾可能是Ni、Cr、Pb、Cd、Zn和Cu的来源。⁵⁴(c)桥梁建设是大多数重金属的主要污染源。

空间分布

空间分布图提供了预防和管制水体重金属污染的基线数据，并协助确定安全和危险区域。⁵⁵河流中Ni、Pb、Cd的分布规律相似，研究区的S4、S5、S6附近浓度较高，S1、S2、S3附近浓度较低。重金属的空间比较浓度如图2所示。

表3不同采样站重金属浓度(mg/L)

金属	锌	铜	锰	Cr	Pb	Cd	倪
网站
S1	0.0551	0.0546	0.0637	0.0043	0.0087	0.0116	0.0143
S2	0.0486	0.0428	0.0414	0.0046	0.0072	0.0033	0.0169
S3	0.0488	0.0490	0.0527	0.0062	0.0081	0.0029	0.0242
S4	0.0603	0.0540	0.1728	0.0142	0.0442	0.0143	0.0527
S5	0.0887	0.0603	0.1850	0.0219	0.0991	0.0145	0.0617
S6	0.0842	0.1547	0.0859	0.0144	0.0948	0.0083	0.0498
S7	0.0687	0.0447	0.0538	0.0197	0.0940	0.0141	0.0313
S8	0.0569	0.0450	0.0874	0.0212	0.1073	0.0105	0.0442
平均	0.0693	0.0631	0.0928	0.0133	0.0579	0.0099	0.0368
最低	0.0486	0.0428	0.0141	0.0043	0.0072	0.0029	0.0169
最大	0.0887	0.1547	0.1850	0.0219	0.1073	0.0145	0.0617
人(2012)	5 - 15	0.05 - 1.5	0.1 - 0.3	0.05	0.01	0.003	0.02

图2研究区重金属空间分布(mg/L)(来源:QGIS 3.16，表格)。 点击此处查看图

污染指数

计算HPI, C_d、HEI、非致癌性和致癌性风险见表4。HPI值在92 ~ 589之间，多数高于100的临界值。⁵⁶根据Ghaderpoori的说法，⁵⁷HPI的水质分为低阈值风险100、相当于100阈值风险和> 100高阈值风险三类。如果HPI值大于100，则认为水不安全。⁵⁷站点S2和S3的水样被归为低阈值风险，只有经过一些特定的处理，如简单的过滤，才能用于饮用。高阈值风险位点为S1、S4、S5、S6、S7和S8。S5recorded the highest HPI value of 589, whereas the lowest HPI value, i.e., 92, was observed at S3. The average HPI value was found to be 355.25. Khan²⁴贡提河的HPI值也呈上升趋势(22.6 ~ 263.9)。表5是不同国家早期研究的重金属污染指数范围的评估。

辅助工³⁸将地表水污染程度分为三个等级，Cd=1(污染较轻)，C_d=1-3(平均污染)，C_d> 3(高度污染)。在当前分析中获得的Cd值从-4到12不等，平均值为4.62。最高的C_d值在S5和S8取样点发现。这两个Ukah,⁵⁸和拉赫曼⁵⁹报告污染程度从阴性到高度阳性的可比结果。Ukah⁵⁸在尼日利亚和拉赫曼⁵⁹孟加拉国的污染水平分别为-3.2至50.7和-1.43至8.12。表6将调查结果与早先在这些国家其他地点进行的研究进行了比较。

本研究得到的重金属评价指标值在3 ~ 19之间变化，平均值为5。HEI值在S5位点最高，在S2和S3位点最低。Prasanna⁶¹将健康指数数值按污染程度分类。不同的污染值用几个平均值来描述。投影的HEI值对样本轨迹进行重新分类;较低(HEI 5)、平均(HEI 10)和较高(> 10)。这些值与Herojeet一致⁶⁰喜马偕尔邦的值在9.45到29.08之间。表7将结果与过去在全球各地进行的研究进行了对比。重金属污染指数比较浓度如图3所示。

表4:HPI值，C_d、HEI、非致癌和致癌风险

指数	现病史	Cd	黑	Non-carcinogenic风险 婴儿、儿童、成人			致癌风险 婴儿、儿童、成人
网站
S1	279	1	6	1	3.	2	6.3 x104	1.4 x103	9.1 x104
S2	95	4	3.	1	2	1	6 x104	1.3 x103	8.7 x104
S3	92	4	3.	1	2	1	8 x104	1.8 x103	1.2 x103
S4	428	6	13	2	5	3.	1.9 x103	4.3 x103	2.8 x103
S5	545	12	19	3.	6	4	2.2 x103	5 x103	3.2 x103
S6	394	8	15	3.	7	4	1.7 x103	3.9 x103	2.5 x103
S7	511	9	16	3.	6	4	1.2 x103	2.7 x103	1.8 x103
S8	465	10	17	3.	6	4	1.6 x103	3.6 x103	2.3 x103
最低	545	4	3.	1	2	2	6 x104	1.3 x103	8.7 x104
最大	92	12	19	3.	7	4	2.2 x103	5 x103	3.2 x103
平均	351	5	12	2	5	3.	1.3 x103	3 x103	1.9 x103

图3:重金属污染指数比较值。 点击此处查看图

表5:重金属污染指数的评估范围与早期在不同国家进行的研究。

Sl。	网站	重金属污染指数 最小最大		参考
1	印度泰米尔纳德邦	999	3232	拉贾23
2	印度北方邦	22.6	263.9	汗24
3.	拉各斯,尼日利亚	0.035	2.84	Ukah58
4	孟加拉国纳拉扬甘吉市	99.98	100.01	拉赫曼59
5	喜马偕尔邦，印度	0.61	16.78	Herojeet60
6	卡纳塔克邦,印度	92	545	当前的研究

表6:在不同国家进行的早期研究对污染程度的评估范围。

Sl。	网站	污染程度 最小最大		参考
1	印度泰米尔纳德邦	25	133	拉贾23
2	拉各斯,尼日利亚	-3.24	50	Ukah58
3.	孟加拉国纳拉扬甘吉市	-1.43	8.12	拉赫曼59
4	喜马偕尔邦，印度	0.23	19.43	Herojeet60
5	卡纳塔克邦,印度	4	12	当前的研究

表7:不同国家前期研究的重金属评价指标范围评估。

Sl。	网站	重金属评价指标		参考
		最小最大
1	印度泰米尔纳德邦	42	140	拉贾23
2	拉各斯,尼日利亚	0.7	59.7	Ukah58
3.	孟加拉国纳拉扬甘吉市	16.40	273.43	拉赫曼59
4	喜马偕尔邦，印度	9.45	29.08	Herojeet60
5	卡纳塔克邦,印度	3.	19	当前的研究

健康风险评估

对婴儿、儿童和成人的非致癌风险进行了计算，计算了可达到RfD标准的七种重金属中的每一种。如果你好吗?1，我s safe, & HI?1 might pose risk. For infants, children, and adults, the derived HI values ranged from 1-3 with a mean value of 2, 2-7 with an average of 5, and 1-4 with a mean value of 3, indicating that children have been at higher risk than adults and infants. The locations with the greatest HI values were sites S4 and S5. The non-carcinogenic risk is represented as children > adults > infants (Fig. 4). A similar result was observed by Vetrimurugan⁴⁴和瓦夫。⁶²表8显示了过去在全球几个地区进行的研究对非致癌范围的评估。

图4:不同部位的非致癌风险值。 点击此处查看图

大多数采样站的Cd、Ni和Pb浓度超过允许范围。国际癌症研究机构分类的致癌元素包括这三种金属。对这三种金属的致癌风险进行了研究。计算出的婴儿致癌风险为6 × 10⁴到2.210³，平均值为1.310³。婴儿的最高CR记录在S5采样点。儿童CR范围为1.3 x 10³到5 × 10³，平均为3 × 10³。儿童的最高CR值为S5。而成人的CR值在8.7x10之间⁴和3.2 x10³，平均值为1.9x10³获得了。成人在S5部位发现较高的CR值(图5)。通常风险值大于10⁴显示出无法承受的致癌健康风险，而风险范围为10⁶可视为最大允许水平。如果风险值在10之间⁶或10⁴，健康风险被认为是可以承受的，范围从10⁸或10⁷被认为是微不足道的。^8.63考虑到风险评估结果，很明显，儿童比成人和婴儿更容易受到致癌影响。Zahm和Devesa也观察到了类似的发现。⁶⁴表9将致癌结果与全球不同地区的先前研究进行了比较。

图5:不同部位的致癌风险值。 点击此处查看图

表8:在全球不同地点进行的早期工作对非致癌范围的评估

Sl。	网站	Non-carcinogenic风险 婴儿儿童成人			参考
1	尼日利亚西南部,	0.061	0.046	0.0135	Ganiyu18
2	印度泰米尔纳德邦	8.3	18.3	11.9	Vetrimurugan44
3.	Nasik、印度	10.41	23.05	14.99	瓦夫62
4	Ebonyi、尼日利亚	-	5.69	2.45	Ugbede65
5	卡纳塔克邦,印度	2	5	3.	本研究

表9:在全球不同地点进行的早期工作对致癌范围的评估。

Sl。	网站	致癌风险 婴儿儿童成人			参考
1	尼日利亚西南部,	4．41	2.76	０．９２	Ganiyu18
2	卡纳塔克邦,印度	1.3 x103	3 x103	1.9 x103	本研究

主成分分析

主成分分析分为两个主成分(表10)，特征值大于1，占总方差的81.60%。PC1占总方差的63.49%，由Mn、Zn、Cr、Cd、Ni、Pb等后续变量贡献。铅、镍、铅和镉来源于铅电池、桥梁建设和通过桥梁的车辆排放的气体。锌、锰和铬来源于农业径流和污水污泥。PC2与铜的关系良好。各分量占总方差的18.11%。这是人为活动的特征(图6)。

表10:分析重金属的主成分值

重金属	PC1	PC2
锌	0.411	0.312
铜	0.172	0.797
锰	0.358	-0.263
Cr	0.424	-0.173
Pb	0.415	0.078
Cd	0.351	-0.399
倪	0.442	0.021
特征值	4.444	1.268
总方差(%)	63.49	18.11

图6:重金属对北马河水质影响的主成分分析双标图。采样点用黑点表示 点击此处查看图

聚类分析

分层聚类分析的主要目的是找出将具有可比属性的项目组合到聚类中的最佳策略。树状图显示了研究区域样本位置的两个主要组:八个河流水样位置由八个采样点指定，并分为两组(图7)。集群一包括三个采样点1、2和3，它们都因人类活动而受到污染。集群二包括5个采样点4、5、6、7和8，这些采样点受到农业径流、污水污泥、铅电池和桥梁建设的污染。

图7:由分层聚类分析得出的树状图，显示了采样点之间的相似性。 点击此处查看图

结论

本研究发现，卡拉布拉吉地区的Bhima河受到多种金属的污染，可能的污染源是农业径流、污水污泥、铅电池的使用和研究区域内的桥梁建设。确定的污染指数表明，8个采样站中有5个污染严重。通过对非致癌风险和致癌风险的计算，得出S1、S2、S3等采样点的健康风险潜力较低。相比之下，其余监测站被批准具有较高的健康风险潜力。这表明，与婴儿和成人相比，该地区儿童饮用受污染的水将对健康造成很大危害。从地理分布图中可以看出，在桥梁和污水径流附近采集的地表水样品含有大量的Cd、Pb和Ni含量。我们的分析结论可以作为进一步研究饮用水中重金属浓度影响的初步点。河里的高金属含量是人们担忧的主要原因。该地区持续的水质监测对于保护河流的景观价值和促进水生生物多样性至关重要。

鸣谢

我们非常感谢Omkar Jadhav USIC系Kalaburagi Gulbarga大学提供的设备和设施。作者对Kalaburagi Gulbarga大学动物学系提供的实验室设施表示感谢。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

资金来源

本研究未获资助。

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