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印度工业中心巴迪附近锡尔萨河重金属的持久性

巴辛格Rajni Arora*和尼拉·梅赫拉

1印度德里,阿利布尔,斯瓦米学院,动物学系

通讯作者:rajniarora@ss.du.ac.in

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.18.1.24

印度的河流系统已经成为有毒工业污染物的倾倒场。为了评估不同营养水平的污染物流动,首先要做元素分析,以便在流经喜马偕尔邦Shivalik山麓的Sutlej河的西尔萨支流中检测它们的负荷,该支流流经工业中心巴迪,索兰。研究区包括锡尔萨河和巴迪工业单元排水系统的S1、S2和S3 3个观测点;污水渠如图1所示。使用电感耦合等离子体质谱法检测水样中的重金属浓度(Ti、V、Cr、Co、Ni、As、Li、Cd、Cs、Pt、Pb、Hg),因为这些元素在化学、水泥、纺织印染、电子和制药工业的废水中非常常见。统计分析显示,在研究地点发现的七种金属(Hg、Li、Ti、V、Co、Cs、Pt)的元素浓度(ppb)在世界卫生组织允许的限度内,但只有在S2的五种有毒重金属(Cr、Ni、Pb、As、Cd)的浓度更高。按Cr >Ni > Pb> As >Cd >Hg >Li >Ti >V >Co > Cs > Pt的顺序排列。这可能是由于Sirsa河岸边的普通污水处理厂(CETP)安装不当,或者由于来自各种工业装置的废水的油轮泄漏,因为这些装置与CETP没有直接联系。作为管理不善的一部分,这些场所被承诺充当最终的排水沟,接收各种工业污染物。水体中砷和铅的负荷量在不断增加,可从营养层面探讨其对水生生态系统的影响,以对抗毒物污染。

重金属;ICPMS;加载;污染物;河支流;恢复

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张建军,张建军,张建军,等。长江流域重金属污染的研究进展。当代世界环境,2023;18(1)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.18.1.24

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张建军,张建军,张建军,等。长江流域重金属污染的研究进展。当代世界环境,2023;18(1)。


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收到: 2022-12-20
接受: 2023-03-22
审核: OrcidOrcidGrigorios Kyriakopoulos
第二次覆核: OrcidOrcidTunira Bhadauria
最终批准: 戈帕尔·克里珊博士

介绍

河流系统本质上是复杂的,它通过土地排水和工业排放来接收淡水排放,因此在河流和河流地区,河流体的湖泊学是独特的和动态的。工业废水可能含有特定的有毒物质,这些物质是不可生物降解的物质,是水生和陆地生态系统的不可逆代谢抑制剂。由于这些废水中含有丰富的营养物质,它们也使河流水体的状况从贫营养转变为富营养。从长远来看,这些有毒元素在淡水生物的各个器官中积累,最终危及水生生物群。这些生物还作为污染的生物指标,这取决于它们对金属的耐受极限,因此,水生生态系统的生态制度决定了其整体健康状况。本研究旨在反映锡尔萨河的毒性负荷,锡尔萨河是亚洲最大的制药中心附近的锡尔萨支流。

研究区域

本研究选取了与巴迪镇相邻的锡尔萨河,位于北纬30°~ 57°之间;海拔426米,东经76度22分。它直接或间接地成为各种污染物的最终接受者。这些废水来自不同的行业,如纸浆和造纸厂、纺织印染、化工、饮料、酿酒厂、电池、电子、医药、金属部件、水泥等。研究区包括3个观测点(S1,年代2, S3.)工业单位的河流和排水系统;的废水N安拉被划分为figure1and 2。收集地点简介如下:

年代1:西尔萨河在巴迪地区上游,但在巴罗提瓦拉下游4公里处。

年代2:它位于巴迪工业中心的污水渠上,在CETP之后,在与锡尔萨河汇合之前。

年代3.:位于西尔萨河下游,靠近Jagatkhana大桥,从那里接收来自巴迪工业中心的废水。

图1:显示收集地点的边界地图

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图2:收集点位置用S表示1,年代2和S3.

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材料与方法

水样采集于0.5 L高级聚乙烯瓶中,之前用10%硝酸冲洗,并加入1ml Conc酸化。硝酸避免重金属沉淀,贮存于4?C防止蒸发1。每个水样(20ml)用Whatman 1号滤纸过滤。在硼硅小瓶中收集部位特异性滤液,加入3%硝酸(1ml)。此外,水样中重金属浓度的最终检测由德里印度理工学院的中央研究设施实验室使用电感耦合等离子体质谱进行,因为它是测定一系列金属和几种非金属浓度低于万亿分之一的革命性和有效技术之一。数据的统计分析采用单向方差分析和事后邓肯检验(P?0.05为显著)。结果以三个独立位点的Mean±S.E.表示,见表1。采用SPSS 16.0统计软件(SPSS, USA)对收集到的数据进行分析。

结果与讨论

选定地点有毒元素浓度的平均比较;年代1,年代2和S3.的数据如表1所示。在整个研究期间,对锡尔萨河水体中三个选定地点的重金属浓度值的变化程度进行了观察。这与Sehgal et al.,(2012)的工作相似。1在亚穆纳河。此外,据报道,Cr、Ni、Pb、As、Cd的浓度均高于WHO的允许限值S2,但Hg、Li、Ti、V、Co、Cs、Pt值无统计学意义,见见表1和图3。

表1。重金属浓度报告S1,年代2&年代3.以及世界卫生组织(2004年)、美国环保署(2002年)和国际贸易组织(1993年)规定的ppb允许限量。

没有。

元素

年代1

(SEM) n = 4

年代2

(SEM) n = 4

年代3.

(SEM) n = 4

世界卫生组织(2004年)

美国环保署容许限量(2002年)

BIS容许限量(1993年)

磅的

磅的

磅的

1

“透明国际”

0.12±0.01

1.38±0.22

0.95±0.03

One hundred.

One hundred.

NA

2

V

0.3±0.05

1.37±0.02

0.16±0.01

One hundred.

One hundred.

200

3.

Cr

1.42±0.07

63.18±1.02 *

15.45±1.03

50

One hundred.

50

4

有限公司

0.11±0。

0.3±0.01

0.67±.007

One hundred.

One hundred.

NA

5

1.22±0.04

23.72±0.97 *

7.54±0.11

20.

One hundred.

3000

6

作为

0.40±0.02

11.69±0.85 *

4.2±0.03

10

50

50

7

0.28±0.01

1.42±0.01

0.64±0.16

NA

2500

NA

8

Cd

0.08±0.02

4.23±0.06 *

1.14±0.09

3.

5

10

9

Cs

0.13±0.05

0.04±. 01

0.008±0.003

One hundred.

One hundred.

NA

10

Pt

1.12±0.03

32.2±0.001

11.52±0.06

One hundred.

One hundred.

NA

11

Pb

0.14±.09点

13.40±0.75 *

6.23±。08

10

15

One hundred.

12

Hg

0.001±0

1.64±0.1

1.21±0.06

2

2

2

统计比较:采用方差分析(ANOVA)进行数据分析,然后进行事后邓肯检验。数值在显著水平上用SEM(均数±标准误差均数)表示

(p?0.05),用符号*表示。

二氧化钛作为一种食品级纳米颗粒在水体中泄漏,破坏了生态系统的健康。2Ti在S中的平均浓度3.是0.95 ppb,在S1为0.12 ppb,在S2是1.38 ppb。年代3.和S1平均值小于S2。这可能是由于在污水附近处理了更多的食用着色剂。钒是一种新兴的废水污染物,对动物和人类都有潜在的毒性。3.S时V的平均浓度3.为0.16 ppb, S1是0.3 ppb,在S2为1.37 ppb,其来源可能是冶矿工业单位排放的废水。

六价形式的铬被认为是电池、制革厂、电镀、制药中心废物中的强毒性物质,并对水生环境产生不利影响。4S时Cr的平均浓度3.是15.45 ppb,在S1为1.42 ppb2是63.18 PPB和差异报道的差异有统计学意义(p 0.05)2与S相比1年代3.因为在CETP区域附近没有合适的废物着陆点。在生物修复过程中,微生物作为潜在的抗铬毒性生物指示剂,其选择技术是一个难点。5在污染区域。目前Co在S点的平均浓度3.是0.67 ppb,在S1为0.11 ppb, Co在S2(0.30磅)比S3.,这可归因于在排出物Nallah处Co的处理量较低。

工业废水中镍的存在改变了粮食作物的生化特性;可用于营养物质的循环利用。6从长远来看,保持生态平衡。S时Ni的平均浓度3.7.54 ppb,在S1为1.22 ppb,而S2是23.72 ppb。在S点报告的数值2显著高于(p?0.05)1和S3.据报道,镍对西贡河微甲壳类动物的影响表现为慢性毒性。7;在本研究中,镍含量也高于S的正常范围2这可能是由于在露天堆填区清洗医药化学品运输车和拆卸电池部件所致。饮用水是世界范围内砷中毒的最大来源,它也直接和间接地影响着人类的健康。8S时As的平均浓度3.是4.2 ppb,在S1为0.40 ppb,在S2是11.69 ppb。锡尔萨河的差异有统计学意义(p?0.05), S2这可以解释为工业废水中矿物和矿石的溶解,并与据报诱发砷相关疾病的变异同时发现。9

据报道,美国部分河流中锂含量较低;也与目前的李氏研究有关;S点Li的浓度3.为0.64 ppb,在S1为0.28 ppb,在S2为1.42 ppb;完全在美国环保局允许的范围内。10,并与全球Li调查结果相互关联,优化其对生态系统和城市居民的影响。11镍镉电池、变色和废弃的电子原材料排入垃圾填埋场,最终渗入水体,据报告造成严重的健康问题。S时Cd的平均浓度3.是1.14 ppb,在S1为0.08 ppb,在S2为4.23 ppb;(p?0.05)在统计上具有显著意义,如表1所示,因为Nallah污水间接接收了更多的电子废水,并且可能与北方邦西部地区地下水中高浓度Cd的类似原因有关。12

据报道,由于在制造细胞抑制剂药物中使用铂,制药工业的废水对生物产生了有害影响。13S时Pt的平均浓度3.是11.52 ppb,在S1为1.12 ppb,而S2较高(32.3 ppb),这可能是由于农业表面径流或药物残留物。被铯污染的日本福岛城市水也有类似的结果。14据报道,低剂量的放射性铯对动物也有影响。15据报道,在南非海克斯河附近,铂对生殖抑制的影响也很高。16

最危险的重金属毒物是铅,它影响机体的氧化反应,诱发溶血性贫血,影响神经递质水平,还可能导致器官损伤。17S时Pb的平均浓度3.6.23 ppb,在S1为0.14 ppb,在S2是13.40 ppb。报告的变异有统计学意义(p<0.05)2这可能是由于靠近CETP和管道配件的工业装置排放的废水(焊接和由于使用PVC管);还发现与印度地下水系统中铅的变化同时发生。18废水主要来自于巴迪地区的制浆造纸、纺织印染、化工、饮料、酿酒厂、电池、电子、医药、金属零部件、水泥等行业;S时Hg的平均浓度3.是1.21 ppb,在S1为0.001 ppb, S2是1.64 ppb。值得注意的是,锡尔萨河附近露天排放的制药废水造成了汞污染,这与过量排放汞对河流系统的影响有关。19

图3:S。重金属浓度曲线图1,年代2和S3.

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S的有毒元素浓度2我们按顺序Cr >Ni > Pb> As >Cd >Hg >Li >Ti >V >Co > Cs > Pt3.,按顺序排列Cr > Ni > Pb > As >Hg >Cd >Co >Li > Pt >Ti >V > Cs。根据世界卫生组织饮用水标准,在上游流出物nallah获得的平均值符合标准Cr > Ni > As > Ti > V > Li > Pb > Cs > Pt > Co > Cd > Hg。在接受研究的地点,发现七种金属(汞、锂、钛、钒、钴、铯、铂)的元素浓度在世界卫生组织允许的限度内,但五种有毒重金属(铬、镍、铅、砷、镉)的浓度较高。在年代2(图3),这可能是由于在锡尔萨河岸边安装普通污水处理厂不当,或者由于从各种工业装置运送废水的油轮泄漏,因为这些装置与CETP没有直接联系。据观察,在其附近洗车的卡车直接将残留的化学物质倾倒到河岸地区的河水和土壤中。本次对重金属污染的研究与前期的工作有很强的相关性,因为在该工业区发现了较高的Ni和Pb浓度。22此外,锡尔萨河的水由于存在高KR值的碱化危害,不适合灌溉。23因此,这些场所被承诺充当最终的排水沟,接收各种类型的工业污染物。

此外,最近还强调了喜马偕尔邦当局在防止索兰巴迪工业区巴拉德河、西尔萨河和萨特莱吉河污染方面的失败采取补救行动的问题。研究发现,普通污水处理厂因泄漏而排放的有毒工业污染物,以及制药工业以活性药物成分残留物的形式排放的有毒废物,这些废物不能被CETP处理,甚至不能被etp处理,造成了水污染。这种情况是由于缺乏根据州地方当局实施的标准的最终草案,但监管机制是如此重要的问题,不能无限期搁置。因此,有必要解决与制药工业向水体排放未经处理或部分处理的有毒废物有关的不满,这些废物可能对环境和公众健康造成严重损害。

结论

考虑到水生生态系统的可持续性,本研究区处于生境与生境之间的山麓地带,需要根据生态参数进行恢复。定期在科学线路上监测流入锡尔萨河的无情排放,以便在不久的将来评估有毒污染物在营养水平上的流动。这一方向的元素分析对于计算废水和锡尔萨河水中存在的各种重金属的浓度负荷至关重要,为进一步的研究和政策实施划清界限。所进行的工作的具体结果是,沿下游流向旁遮普邦罗帕尔地区的萨特莱吉河支流水中的致癌铅和砷含量很高,正在降低各种用途的饮用水的可饮用性。因此,各种各样的河流恢复计划仍然处于黑暗之中,不利于水生生态系统的可持续性。

确认

我们非常感谢Swami Shraddhanand College校长的支持和鼓励。作者要感谢德里印度理工学院中央研究设施实验室对元素进行了电感耦合等离子体质谱分析。

利益冲突

本文不存在利益冲突。

资金来源

本研究工作没有资金或财政支持。

参考文献

  1. Sehgal M, Garg A, Suresh R, Dagar P.亚穆纳盆地德里段重金属污染。环境监察及评估2012;184(2): 1181 - 1196。
    CrossRef
  2. 李建军,李建军,李建军,等。二氧化钛纳米颗粒和食品级二氧化钛(E171)对人体和环境健康的毒理学影响。环境科学:纳米2022.
    CrossRef
  3. 刘健,黄燕,李华,段华。水中钒的脱除技术研究进展综述。光化层2022;287:132021。
    CrossRef
  4. 张建军,张建军,张建军,等。含铬工业废水净化技术研究进展及展望。清洁生产杂志2019;228:580 - 93。
    CrossRef
  5. 沙尔玛P,辛格SP,帕拉克SK,汤耀文。六价铬(Cr (VI))的健康危害及其微生物还原。生物工程2022;13(3): 4923 - 38。
    CrossRef
  6. 周永英,李力克,扎卡里亚娜,傅凯。镍电镀工业废水作为水培系统灌溉用水再生资源的综合评价。植物科学前沿2021;12:609396。
    CrossRef
  7. 乐文宁,陶少生。水中镍对水蚤的强毒性研究。国际发展研究杂志2016;6(9): 9526 - 31所示。
  8. 张建军,张建军,张建军,等。饮用水中砷污染及其对人体健康的影响。[J]法医学与刑事科学。2018;10(2): 001 - 5。
  9. Sanyal T, Bhattacharjee P, Paul S, Bhattacharjee P.砷研究的最新进展:差异敏感性的意义和可持续缓解策略。公共卫生前沿2020;8:464。
    CrossRef
  10. Kszos LA, Stewart AJ。锂在水生环境中的研究综述:在美国的分布、毒性和地下水污染的案例。生态毒理学2003;12(5): 439 - 47。
    CrossRef
  11. Choi HB, Ryu JS, Shin WJ, Vigier N.人为输入对河流和自来水中锂含量的影响。自然通讯2019;10(1): 1 - 7。
    CrossRef
  12. 李建军,李建军,李建军,李建军,等。地下水镉污染研究进展。沙特生物科学杂志2018;25(7): 1365 - 8。
    CrossRef
  13. Roque-Diaz Y, Sanadar M, Han D, López-Mesas M, Valiente M, Tolazzi M, Melchior A, Veclani D.铂基细胞抑制药物的暗面:从检测到去除。流程。2021;9(11): 1873。
    CrossRef
  14. 吴文杰,王志强,王志强,等。改性共轭材料对污水除铯性能的影响。环境化学工程学报2020; 8(2): 103684。
    CrossRef
  15. Nakajima H.放射性含铯水对小鼠的影响。《低剂量辐射对动物和生态系统的影响》2020(221-235)。施普林格、新加坡。
    CrossRef
  16. Díaz-Morales DM, Erasmus JH, Bosch S, Nachev M, Smit NJ, Zimmermann S, Wepener V, Sures B.世界上最大的铂矿区土壤和河流沉积物的金属污染和毒性。环境污染2021;286:117284。
    CrossRef
  17. 任永华,王荣,徐荣忠,王荣。巴基斯坦帕洛萨伊地区地下水和人血铅浓度分析及风险评价。吸附科学与技术2022;2022.
    CrossRef
  18. 陈建军,陈建军,陈建军,等。铅的来源及其对人体健康的影响。印度医学规范2019; 10:66 - 71
    CrossRef
  19. 张建军,张建军,张建军,等。水中汞污染及其对公众健康的影响。国际法医学杂志2018;1(2)。
  20. 杨建军,李建军,李建军,等。工业化对西北侧锡尔萨河重金属污染的影响评价。当前世界环境2018;14(2)。
    CrossRef
  21. Bhardwaj SK, Sharma R, Aggarwal RK。喜玛拉雅山西北部Shiwalik山麓西尔萨河水灌溉适宜性评价当前世界环境2017;14(1): 159。
    CrossRef