当前世界环境

介绍

水无疑是地球上最宝贵的自然资源。从全球的角度来看，虽然水覆盖了近71%的地球表面，但只有3%的液体资源是淡水，其他97%的水是海洋，本质上是咸的。在巴勒斯坦进行水资源审查时，回收废水作为未来灌溉需求的主要水源。¹¹在其他水源不足以灌溉的地方，废水通常是灌溉资源的一种匹配。美国西部废水流的有趣历史插图的数量。据估计，农业用水约有20马赫，需要使用经处理、部分处理、稀释和未经处理的废水进行灌溉。⁵污水灌溉对土壤随作物生长形式的重金属积累和基质性质的变化都有影响。^6、8、12土壤重金属污染导致生物在食物链中的积累;破坏生态系统的功能和平衡，并造成全球范围内的健康问题。除污水灌溉外，其他活动如固体废物处置、污泥应用和金属开采是土壤重金属污染的主要来源。^7日13在季风季节，排水沟携带着农田径流和废水，对河流造成污染。该排水沟的废水被当地农民广泛使用，导致土壤中重金属积累，未来可能超过安全限度。²世界上一些地区的事实证明，对贫穷的城市农民来说，废水灌溉是支持城市粮食供应的灌溉的一个重要和主要来源。^4、15、16灌溉废水的经济价值代表着社区用淡水替代灌溉的重大经济效益。^3、18一些国家，如日本、埃及、墨西哥、约旦、科威特、葡萄牙、印度和许多发展中国家，特别是在城市地区，废水正用于农业目的。^3、10

材料和方法

采样区域

Mawaiya排水管是阿拉哈巴德地区奈尼工业区的主要排水管。奈尼镇始建于20世纪50年代，位于恒河和亚穆纳河畔，是阿拉哈巴德市的工业区。作为一个工业区，奈尼为排放恒河废水的著名工业提供了空间。他们通过位于Sangam下游约4公里的Mawaiya村附近的Ganga的Mawaiya排水沟排放污水。所以，这个排水沟含有工业和城市垃圾。选取6个不同地点定期监测排水管的理化参数。在2011年12月至2013年12月的三个季节，在Mawaiya排水下游的六个地点进行了水质调查。

样品收集

样品于上午8 - 10点在5 L的塑料容器中收集，作为水的几个参数，取决于温度，如TDS，电导率，DO，氯等。在印度北部平原，上午8-10点之间的河水平均温度是25+1．5⁰C.容器用浓硝酸和蒸馏水彻底清洗和漂洗。采用浓HNO消解法对水样进行重金属含量分析_3.在80⁰C.在原子吸收分光光度计上分析重金属的消化样品的滤液(Perkin Elmer AAnalyst 300)。

样品分析

风干的土壤样品通电并通过2毫米的尼龙网筛分。筛过的样品(每个500克)在105℃下干燥2小时以去除水分。将干燥后的样品在800℃下以5:1:1的比例由HNO3、H2SO4和HCIO4组成的三酸混合物消化，直至得到透明溶液。溶液经Whatman 42号滤纸过滤后，滤液中重金属含量与水相同。

统计分析

通过Microsoft Excel(2007版)对AAS结果进行统计分析。

土壤重金属污染评价

污染负荷指数(PLI)评价土壤沉积物中重金属对土壤微生物区系和动物群的影响程度。

PLI的计算方法

CF = C金属/ C背景值PLI= n√(CF1 × CF2 × CF3 ×…× CFn) CF:污染因子;N:金属数;C metal:污染沉积物中金属的浓度;C Background value:该金属的背景值。

结果和讨论

Mawaiya排水沟废水中的重金属浓度见表1，这是表2所述土壤中重金属污染的来源。在重金属背景值的帮助下，计算出反映土壤中重金属污染的污染因子和污染负荷指数(PLI)(表3)。

2011-12年冬季，Mawaiya排水年灌溉土壤中重金属污染因子为Cu(0.7560)、Fe(258.1695)、Zn(0.4036)、Pb(1.0813)和Ni(1.7235)。本赛季PLI为(63.6679)。夏季Cu(0.7791)、Fe(274.5763)、Zn(0.4051)、Pb(1.0866)和Ni的污染因子;

表3:Mawaiya排水沟灌溉土壤污染负荷指数

(1.7294)， PLI值(63.8029)。季风季节Cu(0.7231)、Fe(236.8644)、Zn(0.4038)、Pb(1.0866)和Ni(1.7250)的污染因子分别为(56.9283)。2012-13年冬季Mawaiya排水沟灌溉土壤中不同金属的污染因子为Cu(0.7360)、Fe(268.0085)、Zn(0.3846)、Pb(1.0664)和Ni(1.5184)。本赛季PLI为55.4195。夏季污染因子Cu(0.7858)、Fe(296.1864)、Zn(0.4304)、Pb(1.1661)和Ni(1.8912)的PLI值分别为74.3153和74.3153。季风季节Cu(0.7478)、Fe(247.6695)、Zn(0.3545)、Pb(0.9994)和Ni(1.4450)的污染因子分别为0.7478、247.6695、0.3545、0.9994和1.4450,PLI为48.688。

PLI的季节变化并不显著，仅季风季节的PLI最低，分别略低于夏季和冬季的PLI(图3)。

铁在土壤中的积累随着时间的增加而增加，而其他金属在使用Mawaiya排水系统灌溉的土壤中则保持不变。几种重金属有害影响的强度取决于土壤中的形态和百分比分布。土壤质地、有机质含量、pH、氧化还原电位等土壤参数会影响植物体内金属的迁移和转运。¹⁴．大多数微量金属以结晶状态被发现，并且是固定的。铁、锰的氧化物一般包覆在土壤中存在的有机席子和粘土细颗粒上，以及其他具有活性的胶体物质，为痕量金属提供了流动平台。人为干预微量金属的环境地球化学循环，导致土壤和水体污染，最终进入食物链。⁹

结论

土壤污染负荷指数可用于评价土壤污染水平，Mawaiya排水沟灌溉土壤重金属污染符合世界卫生组织规定的安全限值。¹⁷随着人口和工业发展的增加，该区域的污水量也会增加。可能引起排水沟和灌溉土壤中重金属含量的增加。土壤污染呈逐次增加的趋势，夏季达到峰值。雨季雨水冲刷农田，土壤污染负荷在雨季和冬季降低。重金属通过作物在灌溉土壤上生长的废水进入食物链。^7日18食物链中重金属的引入最终会影响该地区的生态。建议在实施污水灌溉的地方定期检测土壤中的重金属，并由监管机构控制这些排水沟中的工业废水排放。

致谢

我们感谢印度大学教育资助委员会为研究提供的财政援助，以及阿拉哈巴德大学为完成这项研究提供的基础设施支持。

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