Распространение, источники и токсичность тяжелых металлов в поверхностных отложениях северо-западной Карнатаки, юг Индии.

Dec 21, 2023

Том 12 научных докладов, номер статьи: 15782 (2022 г.) Цитировать эту статью

1371 Доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

В этом исследовании представлены пространственное распределение, источники и токсикологические риски As, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb и Zn в поверхностных отложениях северо-западной Карнатаки, южная Индия. Тяжелые металлы (кроме Hg) обогащены верхней континентальной корой в 1–5 раз. Высокие концентрации Cr, Ni, Cu и Zn наблюдаются в центральных районах Кудалгаона, Девараи и Таваргатти, а также в юго-западном районе Ганешгуди, тогда как мышьяк обогащен в северо-восточных районах Альнавар, Каккери, Таваргатти и Pb, а ртуть – в северо-западные деревни Каполи, Девараи, Манджарпал. Индекс экологического риска, индекс токсического риска и средний коэффициент вероятного воздействия тяжелых металлов позволяют предположить, что ~ 40% территории подвержено очень высокому риску, особенно в отношении Cr и As, для гидрологических, биологических и экологических систем. Многомерный статистический анализ предполагает возможные геогенные источники Ni, Cr, Cu и Zn, а также антропогенные источники, такие как выбросы от транспортных средств и сельскохозяйственного сектора, As, Hg и Pb. Это исследование является первым в своем роде в этой области, которое поможет лучше сформулировать меры по устранению загрязнения окружающей среды и связанных с риском мер по сохранению природной экосистемы и благополучия людей.

Незаменимые микроэлементы необходимы для функционирования живых существ; однако избыточное количество этих элементов вызывает повреждение клеток и тканей, что приводит к различным неблагоприятным последствиям для здоровья людей, растений и животных1. Тяжелые металлы (ТМ), такие как As, Cd, Cr, Pb и Hg2, обладают более высокой степенью токсичности, что делает эти пять металлов главным приоритетом для проблем общественного здравоохранения. Начиная с последнего десятилетия, в научном сообществе наблюдается большая осведомленность о рисках для здоровья населения и окружающей среды, связанных с загрязнением ТМ в результате увеличения промышленных процессов, сельскохозяйственной деятельности, сжигания, электронных приложений и городских отходов3,4. Известно, что даже при более низких уровнях воздействия токсичность ТМ вызывает множественное поражение органов.

Поверхностные отложения на планете Земля ежегодно получают огромное количество загрязняющих веществ из различных геогенных и антропогенных источников, в результате чего компоненты почвы не только служат стоком загрязняющих веществ, но и действуют как буфер, контролируя перенос загрязняющих веществ в окружающую среду5,6. Высокие концентрации As, Cr, Cd, Hg и Pb в почве токсичны для большинства растений и животных.

В штате Карнатака на юге Индии ~ 16% доли валового внутреннего производства (ВВП) приходится на сельскохозяйственный сектор, что выше, чем в среднем по стране7. Использование пестицидов и удобрений на сельскохозяйственных полях является ключевой стратегией борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур и повышения урожайности. Однако в последние годы растет обеспокоенность по поводу неправильного использования опасных агрохимикатов8. Передозировки агрохимикатов вызывают у фермеров такие проблемы со здоровьем, как проблемы с кожей, симптомы раздражения глаз, проблемы с дыханием, обезвоживание, рвота, судороги и диарея7.

Геохимическое картирование выполнено на тополисте № 1. 48I/11 подготовить многоэлементную геохимическую базу данных, которая будет использоваться в разработке минеральных ресурсов, планировании землепользования, сельском и лесном хозяйстве, мониторинге окружающей среды, здоровье людей и животных, а также надлежащей утилизации отходов. Настоящее исследование, основанное на семи тяжелых металлах (As, Cr, Cu, Hg, Ni, Pd и Zn) из поверхностных отложений, дает более широкое представление о концентрации, распределении, обогащении, источниках и потенциальных экологических рисках этих тяжелых металлов.

Район расположен между 15,25° DD и 15,50° DD широты и 74,50° DD до 74,75° DD) долготы (рис. 1) в северо-западной части штата Карнатака, Южная Индия, охватывая части районов Белгаум, Дхарвад и Уттар, каннада. . Западная часть территории представляет собой холмистую местность с круто поднимающимися холмами и узкими долинами. Восточная сторона представляет собой равнинный рельеф, основной дренаж территории – дендритный. Район расположен в Западном кратоне Дхарвар (ЗДК) Индийского щита и занят гнейсовидными породами полуостровного гнейсового комплекса (ПГК); кварцит, известняк, филлит, аргиллит, полосчатая железная формация и сланцевые породы супергруппы Дхарвар сланцевого пояса Шимога и дайки долеритов группы молодых интрузивов. PGC образует большую часть WDC и состоит из тоналито-трондьемитовых гнейсов со многими включениями более древних осадочных и магматических пород (рис. 2)9. Местный климат преимущественно теплый полузасушливый, класса «БШ»10, среднегодовая температура и количество осадков составляют 24,3 °С и 885 мм соответственно. Отдельные участки на всей территории и всей северо-восточной части заняты населенными пунктами и выращивают сахарный тростник, рис, хлопок и манго; остальная часть территории покрыта лесами (рис. 3)9.