工业化对喜玛拉雅山西北部希瓦利克山麓西尔萨河重金属污染影响评价
S K Bhardwaj.1R·夏尔马1和R·K·阿加瓦尔1*
1园艺与林业大学环境科学系,印度索兰naui -173230。
通讯作者电子邮件:rajeev1792@rediffmail.com
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.2.09
在产业化的时代,水产系统质量的恶化需要监测环境污染物,因为由于其高毒性和生物累积,重质金属是危险的污染物之一。因此,通过Baddi Barotiwala Nalagarh(BBN)工业区的Sirsa River的重金属状况被评估为六个相等的伸展并将河流的入学点视为控制。总共有七种治疗方法六次复制。九个重金属即,如,Cd,Cr,Cu,Fe,Pb,Ni,Zn和Mn为0-0.02,0-0.07,0.02-0.10,0.04-0.29,0.09-1.20,0.03-0.55,0.03-0.27,0.30-0.25和0.02-0.32 mg / L.所有金属都在印度标准局规定的允许极限范围内(BIS)除NI和PB除外。重金属污染指数(HPI)和金属指数(MI)的平均值为999和13,分别在较差的饮用目的下的差而被评定为差。在Cr,Fe,Cd,Mn,Ni,Pb和Zn之间观察到具有强烈的正相关性,所述浓度增加了它们的浓度增加,从而从工业活动中的这些金属的共同来源。因此,需要严格遵守工业区排放和排放的监管标准,以维持这些河流生态系统的稳态,并有助于设计有价值水资源的长期管理的战略。
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关键词:工业化,西瓦利克山麓,西尔萨河,重金属污染Curr World Environ 2018;14(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.2.09
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文章出版历史
收到: | 2019-02-23 |
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公认: | 2019-06-17 |
审核: | Nabin Aryal. |
第二次评审: | amit Kumar. |
最后的批准: | Gopal Krishan博士 |
介绍
水是支持这个星球上所有生命形式的基本资源。河流由于其运输国内,工业废水和耕地的耕地中的耕地中的沟渠是最易受影响的水生形式污染。任何区域的地表水质主要取决于自然过程和人为影响viz。市政,工业和农业活动,因此导致水体中污水量的巨大升高。1近年来,人口爆炸和人类干预的增加给河流生态系统带来了巨大的负担,对它们的自然生产能力和生态系统的内稳态造成了负面影响。2从点源和非点源产生的地表水污染是一个正在出现的严重问题。3.由于河流是满足市政、工业和灌溉需求的主要资源,因此,为了可持续管理,避免和管制河流污染是当务之急。4
西尔萨河是萨特莱季河的一条支流,流经喜马偕尔邦索兰地区的BBN地区,该地区被评为快速发展的“工业中心”。5在该区的BBN地区成立了5677家微,中小型企业(MSMES),在该区的BBN地区,截至2014年3月31日,并在机械,化学品,药品组中设立,化学,水泥和玻璃,纸和纸浆,钢铁,电池,纺织,电气和电子等。6、7由于工业的无序发展,严重影响BBN省当地大气的主要污染物类型是重金属、颗粒物、挥发性有机化合物、阳离子和阴离子和微生物病原体。5工业化区域的多尺度扩张和城市的无序扩张,导致了西尔萨流域水资源的巨大浪费负荷。目前,该区域共有2063个运营工业单位,其中176,779个单位和1108个单位已分别报告属于红色、橙色和绿色类别。8据记载,纳拉加尔约72%的工业单位没有污水处理厂,这进一步加剧了地表水和地下水的污染。8Sirsa River是蔬菜作物培养的主要灌溉来源(豌豆,番茄,布林格省,辣椒,豆类,卷心菜,花椰菜,Bhindi),潜水水果,谷物(玉米,米,小麦,大麦),脉冲该地区的油籽作物。因此,居民正在促使作者对河流污染负责的主要污染物进行研究,讨论工业污染及其对作物和人类健康影响的投诉。
在各种水体污染物中,重金属由于其不可生物降解和持久性,对环境造成了严重的危害。在较高的浓度下,这些物质会导致有害的复杂化合物的形成,严重影响生物的各种功能。9由于他们的保守性质,重金属具有食物链中生物倍率的最大可能性,因此它们在未经处理或据称的工业或市政府中的存在表现出对水生生态系统,动物,植物和人类健康的几种可能的危害。10,11,3利用重金属污染指数(HPI)和金属指数(MI)对重金属进行量化,有助于确定水质趋势,并可提供必要的信息,以评估其对各种目的和水资源管理的适用性。12,13,14,15,16,17,18因此,对本次调查进行了评估了快速产业化对Sirsa River中重金属地位的影响,以确定其集中在国际和国家标准中,并为各种目的和可持续管理锻炼其适用性。
材料与方法
研究区域和采样
在BBN地区沿29 km范围内对西尔萨河的水质进行了评价。位于北纬和东经之间,分别为30°52ʹ-31°04ʹ和76°40ʹ-76°55ʹ。该地区东南方向与哈里亚纳邦接壤,即kalka - pjor地区,西南方向与旁遮普接壤,即Ropar地区。西尔萨河是萨特鲁吉的一条支流,流入巴迪附近的索兰地区,直接流入旁遮普。为了评估工业影响,对西尔萨河流域进行了详细调查。考虑到集水区的工业活动和污水处理,将河流分为六段(图1)。将河流进入工业枢纽的入口点作为控制。在每一段中,从河的中心采集6个水样,这些水样被认为是复制的。6个采样点和对照点作为处理。因此,有7种处理方法,即拉合兰(T1), Thapal (T2), Sitalpur (T3.), Kaindawal (T4), Karathi (T5), Bagwaniyan (T6)和Jugatkhana (T7)哪个被复制了六次。在2018年1月在Sirsa河流中收集了42种水样。
图1:西尔萨河沿岸的取样位置 点击此处查看数字 |
实验室分析
在深度从15-30厘米处的深度的帮助下,采样收集是通过预先洗涤的瓶子完成的。用2mL HNO立即酸化水样品3.和2ml HCl降低pH至≤2。将样品在冰箱中保持在4℃,运输到实验室以进行进一步研究。为了测定重金属,通过NOWMAN No.22滤纸过滤样品,并使用标准MERM试剂盒进一步用于光谱夸张的Pharo 300。九个重金属即砷(AS),镉(CD),铬(Cr),铜(Cu),铁(Fe),铅(Pb),镍(Ni),锌(Zn)和锰(Mn)是使用美国公共卫生协会建议的标准程序量化为MG / L。19分析过程中的数据质量通过三次采样、标准化和空白测量来确定。水样分析所得数据采用SPSS 11.0单因素统计软件进行统计分析。估算和数据分析采用Microsoft Excel 2010。
水质解释
将结果与BIS构筑的标准进行了比较20.和世界卫生组织21(表1)。
表1:饮用水重金属标准值
有毒金属 |
谁是2008年 基于健康的指南 (mg / l) |
bis - 10500 - 2012 |
重金属对人类健康的有害影响超过最大允许限度 |
|
需求限制)
|
无替代来源时的允许极限
|
|||
(mg / l)
|
(mg / l) | |||
砷 |
0.01 |
0.01 |
0.05 |
皮肤、肺和肾脏的肿瘤发生。它还会导致皮肤增厚和色素沉着。 |
镉 |
0.003 |
0.003 |
- |
过度暴露可能损害肺功能,增加肺癌的风险 |
铬 |
0.05 |
0.05 |
- |
对呼吸道有刺激性,可引起肺部致敏。增加患肺癌、鼻癌和鼻窦癌的风险 |
铜 |
2.0 |
0.05 |
1.5 |
恶心、呕吐、胃痉挛或腹泻。高摄入量会导致肝脏和肾脏损伤,甚至死亡 |
铁 |
- |
0.3 |
- |
铁质在组织和器官中的积累会增加患关节炎、癌症、肝病、糖尿病甚至心力衰竭的风险 |
铅 |
0.01 |
0.01 |
- |
影响大脑和神经系统的发展。铅也会导致成年人的长期损害,包括增加高血压和肾脏损伤的风险。 |
镍 |
0.02 |
0.02 |
- |
慢性支气管炎,肺功能下降,过敏,致癌和肺和鼻窦癌 |
锌 |
3.0 |
5 |
15 |
对生长、神经系统发育和免疫的破坏性影响 |
锰 |
- |
0.1 |
0.3 |
主要影响呼吸道和大脑。锰中毒会导致幻觉、健忘、神经损伤、肺栓塞和支气管炎。 |
显示不可用
重金属污染指数
这是一种方法,可在总水质上提供各重金属的复合撞击。22HPI在确定水的质量及其适宜消费的解决方面的相对重要性已经被一些作者提倡。12,15,17,18,22,23HPI采用Majhi和Biswal(2016)给出的公式(1)计算22- - - - - -
HPI =.........(1)
qi是哪里我参数的子索引,Wi为我第Th参数单位权重,n为测量的参数个数。根据HPI值,将水质分为四种不同的水质状态(表2)。
表2:西尔沙河水体重金属状况
治疗(位置) |
铁 |
镍 |
铬 |
镉 |
铜 |
锰
(mg / l) |
铅 |
锌 |
砷 |
T1(Lahorandi) |
0.09 |
0.03 |
0.02 |
0.00 |
0.04 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
0.000 |
T2(Thapal) |
0.32 |
0.04 |
0.03 |
0.00 |
0.07 |
0.05 |
0.04 |
0.03 |
0.001 |
T3.(Sitalpur) |
0.56 |
0.11 |
0.05 |
0.01 |
0.14 |
0.15 |
0.11 |
0.06 |
0.002 |
T4(KainDawal) |
1.09 |
0.20 |
0.10 |
0.02 |
0.21 |
0.22 |
0.21 |
0.09 |
0.002 |
T5(Karathi) |
1.21 |
0.22 |
0.10 |
0.04 |
0.29 |
0.22 |
0.32 |
0.12 |
0.010 |
T6(Bagwaniyan) |
1.21 |
0.27 |
0.10 |
0.06 |
0.28 |
0.30 |
0.48 |
0.13 |
0.012 |
T7(Jugatkhana) |
1.20 |
0.23 |
0.07 |
0.07 |
0.26 |
0.32 |
0.55 |
0.25 |
0.022 |
范围 |
0.09 - -1.20 |
0.03-0.27 |
0.02 - -0.10 |
0.00-0.07 |
0.04-0.29. |
0.02 - -0.32 |
0.03-0.55 |
0.03-0.25. |
0.000-0.022. |
CD |
0.03 |
0.01 |
0.02 |
0.01 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.001 |
平均值±SD |
0.81±0.02 |
0.16±0.10 |
0.07±0.03 |
0.03±0.03 |
0.18±0.01 |
0.18±0.02 |
0.25±0.20 |
0.10±0.08 |
0.01±0.01 |
最小值 |
0.11 |
0.04 |
0.03 |
0.01 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
0.05 |
0.00 |
马克斯 |
1.20 |
0.26 |
0.09 |
0.06 |
0.28 |
0.30 |
0.52 |
0.23 |
0.02 |
金属指数(MI)
金属指数另一个指数评估重金属对完全水质的添加效应。与MAC(最大允许的浓度)值相比,较高浓度的金属表明水质差。24日,25通过使用Tamasi和CINI给出的以下等式(2)来计算MI(2004)26
.........(2)
其中MI是金属指数,C是溶液中的元素浓度,MAC是每个元素的最大允许浓度和下标我是第i个样本。为了研究重金属之间的关系,在概率p<0.05时采用卡尔皮尔逊相关系数进行相关性计算。
结果与讨论
河水中的重金属现状
铁(Fe)
铁是地球上最丰富的重金属,主要以铁的形式存在于环境中2+或铁3 +。由于铁能够形成细胞色素、卟啉和金属酶的基本成分,因此它是人类饮食的关键元素。但其过量摄入导致血色素沉着症,影响正常代谢。27日11发现Sirsa河水在0.09-1.20 mg / L的范围内具有Fe(表2)。由于它在工业活动的侧面从控制场所流下来,SIRSA河被注意到与FE浓度有显着变化(表2)。虽然没有具体的趋势,但是,在每个传递点,河水含有比双方的允许限制高,表明工业活动影响了水质。众所周知的方面,水的水污染可以是造环的或通过人为来源。虽然来自地下水的FE污染是可能的,但在调查中,由于直接处理未经处理的工业和国内污水从腐蚀的铁管道进入河流和该地区的车辆修复车间的废物,可能会夸大其夸张。6,7许多作者报告说,由于各种人为活动,包括来自附近垃圾填埋场的渗滤液,印度不同河流中的铁浓度很高(表10)。
镍(镍)
镍是不同生物形式的必需金属,其在高浓度或低浓度下的存在会导致代谢损失。28长期暴露于高浓度的Ni可以引起各种人类健康问题,例如体积减少的体积,心脏和肝损伤,诱发的致癌和皮肤过敏。29据报道,由于采矿活动、冶炼厂排放、煤炭和石油燃烧、污水处理、磷肥和杀虫剂等各种人类活动,它在环境中的浓度有所上升。30,11河水中的镍含量范围为0.03-0.27 mg/l(表2),从对照组到终点的整个过程中变化显著。但其在河水中的分布没有明显的变化趋势。在每一个经过点,所有的样品的河水中镍含量高于允许的标准限制示威的工业活动产生重大影响水质(表2)。镍浓度高的一侧的明显原因在河里的水可以建立过度工业单位和增加他们的废物此外还有未经处理的污水、工厂燃烧石油、采矿活动和河流集水区的车辆交通。Singh等人(2017)66.在印度北部恒河的主要河流Ghaghara中,由于人为输入与自然背景值的关系,测定出了如此高的镍浓度。一些研究人员也进行了类似的研究(表9)。
铬(Cr)
铬可以是有用的或致命的生物形式,其受浓度和氧化态。Cr(iii)是较低浓度的平衡饮食的不可或缺的组成部分,因为它有助于避免对葡萄糖和脂质代谢率的相反影响。第三十一条、第三十二条、第三十三由于它对各种有机化合物的亲和性,在较高的浓度下,它可以抑制酶系统,从而干扰多种代谢过程。11不同的行业,如电镀、油漆和颜料制造、纺织、化肥和皮革制革,在废水中以三价铬(III)和六价铬(VI)两种形式排放Cr。其中Cr (VI)由于流动性和可溶性高,是高度致命的,诱变和致癌的。34.印第安标准建议可接受的极限为0.05 mg / l Cr饮用水中(表1)。这项研究表明,Cr河水变化从0.02 - -0.10 mg / l(表2)。这条河经过工业地区差异在其Cr内容方面表现出显著的然而,没有观察到特定的趋势。控制站点后,每点流动的河流的Cr含量超过允许标准标准展示大量的工业活动对水质的影响(表2)。Cr的存在的可能原因在河里的水可以直接排放废物从电泳,油漆和染料,织物制造和制药行业或通过添加污水。此外,工业渗滤液污染的土壤中Cr的扩散可能是其在河水中存在的因素之一。Bhattacharya等人(2015)64.和Singh等人(2017)66.报告的CR数量高于在山村和相关漏斗和甘达的重金属污染评估期间评估的评估,以及德里NCR农村和城郊和印度北部的农村和围城市环境中的支流河Ghaghara。结果是许多其他研究人员所做的量化线(表9)。
镉(Cd)
镉均匀地分散在地壳中。它以相对较低的水平出现在水生大气中,作为无机复合物,如碳酸盐、氢氧化物、氯化物或硫酸盐。35.在吸收后,镉在人体中有效地保留并积累,在整个生命中,主要是对肾脏的毒性,也可以引起骨脱矿质。36、37在众多工业应用中利用镉,包括Ni-CD电池,铁,钢,铝和钛的CD耐腐蚀涂层;塑料,眼镜,陶瓷,搪瓷和颜色中的Cd颜料,作为焊接,钎焊或电触点的合金元素,如电子化合物,如太阳能电池,探测器,电子门,开关,传感器和在线上使用的碲化镉和硫化镉磷肥料。38、39在本研究中,Cd在0.01- 0.07 mg/l范围内显示出偏差(表2)。随着工业活动的进行,随着河流从控制点流向最后一点,Cd的浓度出现了显著的变化趋势。所有样品中镉含量均超过0.003 mg/l的标准要求。河水中镉浓度如此之高的可行原因可能是来自不同工业的废物、Cd稳定塑料或镍镉电池的添加,或未经处理的污水处理厂的废水,许多其他作者证实了这一点。2 39 40 66
铜(铜)
铜在本质上广泛发生并且通常由人类使用。它是生活生物不同代谢途径中至关重要的基本痕量元素,因为它被掺入大量蛋白质中,用于催化和结构目的。11然而,在高浓度下,它干扰了许多细胞过程,因此,它被认为是对环境的危害,尤其是水生生态系统。41.车辆中的铜股(刹车,轮胎,船上的防护涂料,汽油,洗车),建筑材料(屋顶,电气接地,饮用水管),基础设施(空中线路和路面)铜矿和冶炼活动,化学风化据报道,钢制造工艺和农业活动和下水道污泥据报道是主要来源。42、43在研究过程中,观察到Cu的范围为0.04-0.29mg / L(表2)。其浓度的浓度注意到了显着的变化,其沿着河流的最后一点沿着工业活动的最后一点。在所有样品中,Cu含量低于标准允许极限为1.5mg / L.河水中这种高浓度Cu的可能原因可能是从不同行业,纺织品操作,采矿和冶炼活动,化学风化,从车辆和建筑材料或未治疗的污水渗滤液中添加了粪便的垃圾。几个作者陈述了不同人为活动的Cu浓度的类似变化。12,40,37,44,11
锰(Mn)
锰在地壳中发现丰富,是所有生物体中发现的基本要素之一。它用作磷酸化,胆固醇和脂肪酸合成所涉及的代谢反应数量的辅助因子。45,46在较高的浓度下,由于内部内部的积累,它会导致与神经毒性相关的独特综合征,称为“锰疯狂”。综合症的症状包括姿势不稳定,情绪障碍和其他精神疾病的变化。47.近期Mn的潜在环境污染是由于含Mn的化合物(冶金和化学产品,国内废水释放,污水污泥,陶瓷,杀菌剂)和农业实践(如烟草农业,杀虫剂,除孔里)。因此,由于生物利用度的增加,其进入生活实体主要通过水的途径具有快速累积的积累过程。45.Sirsa水的锰含量在0.02-0.32 mg/l范围内(表2)。观察到其浓度的显著变化,随着工业活动的进行,其浓度在河流的最后一点呈增加趋势。河水中的锰含量在BIS规定的允许范围内,除了河流的最后一点锰含量(0.32 mg/l)在有害范围内。河水中锰的浓度越高,河流下游沿岸的工业设施,可以认可的废水的处理各种钢铁制造业或未经处理的污水和柴油的燃烧的汽车,进一步高积累较低的时候由于少流和停滞的水也被验证的几个作者。1 40 12 2
铅(PB)
铅是一种毒性重金属,通常分散在环境中。无机形式的Pb被食物和水吸收。据报道,铅中毒导致致畸作用,抑制血红蛋白合成,肾脏功能障碍,损害胃肠道和尿路和中枢和周围神经系统。48岁,49铅用于制造化学工业中的可充电蓄电池,管道和反应箱,在金属制品,管道涂料,着色剂和陶瓷釉料,自动废物(铅酸电池),运动器械,水管,房屋和建筑屋顶,各种合金,保险丝电线,轴承和铅晶玻璃器皿。49岁,50.此外,汽车燃烧含铅汽油是铅排放到空气中并最终沉积在土壤和水中的主要原因。由于其不可生物降解的性质,它存在于大气中,并通过沉积、沥滤和侵蚀在土壤、水生系统和沉积物中储存。51.河水中Pb含量为0.03 ~ 0.55 mg/l(表2),超过了标准允许限值。铅的浓度变化显著,在流向工业中心的最后一点呈增加趋势。过度工业化/城市化以及对选定地区大量现有金属、塑料和玻璃工业的废水、垃圾填埋渗滤液以及汽车废物(铅酸电池)的处理,导致土壤中的铅浓度很高,并最终通过土壤溶液扩散到地下水和地表水,这可能与水体中铅的浓度较高有关。7Nair等人(2010)也观察到了类似的铅污染。40利用主成分分析技术对印度喀拉拉邦Kottayam地区Meenachil河水体进行了分析。
锌(Zn)
锌作为几种蛋白质和酶的辅助因子,在所有生物中进行遗传物质的复制和翻译。52.过量锌的加入可引起粘液膜黄变、肝、肾损害等系统功能障碍,导致生长和生殖障碍。53,54锌是一种非常常见的大气污染物,并且由于其对水性悬浮颗粒的易于吸附,其在水体中的发生致力于水生态系统的稳态。52.主要ZN污染源包括未处理的国内和工业废水排放(例如油漆和染料,化学生产,金属加工,电子工业)和农业和表面径流。在河水中,发现Zn在0.03-0.25mg / L(表2)的范围内,远低于BIS批准的5.0mg / L的标准限值。虽然在Zn浓度下观察到显着变化,但沿着河流的最后一点延伸了河流的累计趋势,但研究中报告的浓度仍然可能归因于其较低和交通较慢。沿着河流较低延伸的Zn浓度的聚集效应可能是由于从浓密的人口和工业机构和垃圾渗滤液中添加了从快速扩展的地区的处理不良废物。7Bhattacharya等。(2015)64.和kashyap等人。(2015)55.在对德里NCR农村和城郊地区亚穆纳及其相关排水系统(0.21- 2.22 mg/l)和HP的雷瓦尔沙湖(0.11-0.325 mg/l)进行重金属污染评估时,报告的锌值高于本研究评估的值,原因分别是人口过多和城市蔓延。许多其他科学家也报告了类似的结果(表9)。
砷(作为)
砷以有机和无机形式存在于大气中。它是在若干地质事件(如风化反应和火山喷发)以及一系列人为来源(如采矿活动、燃烧化石燃料、使用含砷杀虫剂、除草剂和作物干燥剂)的环境中组织起来的。武器库产品在木材保存和作为添加剂在牲畜饲料,特别是家禽。11、56、57,59,60由于化石燃料的燃烧,随着As的挥发,环境中发生了排放4O6在烟道系统中冷凝,最终进入水库。由于其不可生物降解的性质,在环境中的持久性,广泛的环境污染是一个令人担忧的问题;从而进入食物链。砷是一种已知的人类致癌物,即使浓度很低(0.002 mg/l),它的急性毒性暴露也会导致肠道不适。58.BIS认可0.05 mg/l为饮用水中as的允许浓度。在河流水样中,As浓度在0.000 ~ 0.02 mg/l之间(表2),完全在标准限值之内。在其浓度上观察到显著的变化,沿着工业成就的方向,沿着河流最后一点的累积趋势。砷污染的河水在研究区可以归因于各种人为活动如采矿、化石燃料的燃烧,工业废水,使用作为牲畜饲料添加剂和木材防腐,从那里扩散到土壤,最后到达河边。Hussain等人(2017)11也有报告称,由于大量的人类活动,河水中的As存在变化。
表3:西尔萨河水的HPI计算
SR.。 |
重金属 |
平均浓度 |
最高允许 饮酒价值 水(Si) |
比例常数(k = 1 /σsn) |
单位weightage Wi = k / Si |
子指数(气) |
Wi *气 |
1 |
Fe. |
0.71 |
0.3 |
0.78 |
0.002 |
236 |
0.61 |
2 |
倪 |
0.16 |
0.02 |
0.78 |
0.039 |
800 |
2.08 |
3. |
Cr |
0.07 |
0.05 |
0.78 |
0.015 |
140. |
2.18 |
4 |
Cd |
0.03 |
0.003 |
0.78 |
0.260 |
1000 |
260.00 |
5 |
铜 |
0.18 |
0.05 |
0.78 |
0.015 |
360 |
5.61 |
6 |
锰 |
0.18 |
0.1 |
0.78 |
0.007 |
180. |
1.40 |
7 |
Pb |
0.25 |
0.01 |
0.78 |
0.078 |
2500 |
195.21 |
8 |
锌 |
0.10 |
5 |
0.78 |
0.000 |
2 |
0.00 |
9 |
作为 |
0.01 |
0.01 |
0.78 |
0.078 |
One hundred. |
7.80 |
Σwi= 0.496,Σqi.wi= 474.90,HPI = 957.45
重金属污染指数
SIRSA河水的HPI计算已在表3中表示,表4中已经提出了个体治疗的HPI值。计算平均HPI值为999,其高于临界指数值75(表5)。表4所示的HPI值的审查可以得出结论,采样点2,3,4,5,6和7的重金属污染负荷最重要,Sirsa河被分类为差,对贫困人口较差质量。观察到CD,Ni,Pb和根据基于HPI值的重金属污染,超过临界污染指数。HPI值朝着河流最后一点的越来越大的趋势,工业活动明确表明了人为活动的显着累积效应,例如从迅速扩张的巨大和茂密的人类养殖和工业企业增加未处理的废物。据报道,该研究领域是一个位于毗邻Sirsa河的几个工业组织的集线器,该河流将它们的流出物/废物直接排放到其中。6、7除此之外,许多其他行业的支流也加入西尔萨河,间接增加了重金属负荷。6此外,汽车污染导致的大气沉降、侵蚀导致的土壤过滤介质减少、垃圾填埋场渗滤液和缺乏适当的排水系统也造成了金属负担。为了评价重金属污染及其对水质的影响,一些学者报道了较高的HPI值。61 13 23 16 17 18这种持久性重金属在水中的出现超过了推荐限度,对所有生物都是有害的。因此,它对消除或减少环保重金属污染是专利的。众所周知的常规物理和化学方法,用于重金属去除或重新捕获表现出劣势,不特异性,有害废物和高化学要求等缺点。或者,生物化是一种用于转化有毒重金属的新技术离子变成较少有害的形式,涉及使用生物体。在植物中,植物使用植物化,植物萃取,植物萃取和Rhizoftration来清除重金属。类似地,微生物使用生物吸附,生物累积,生物转化和生物丙碳化,用于修复金属污染环境。生物修复是一种较低的成本密集型,可持续和环保的替代物理和化学技术,有助于恢复污染环境的平常状态。该地区的行业和国家机构应采取进一步调查和实施此类环保技术和措施,探讨其在工业废水管理中的应用。
表4:SIRSA河水的HPI值
治疗 |
HPI价值 |
T1 |
64. |
T2 |
88. |
T3. |
416. |
T4 |
800 |
T5 |
1356. |
T6 |
1992 |
T7 |
2274 |
*平均hpi = 999
表5:基于HPI的水质状态类别
SR.。 |
现病史 |
水的质量 |
1 |
0-25 |
很好 |
2 |
26-50 |
好 |
3. |
51 - 75 |
贫穷的 |
4 |
超过75 |
很差(不适合喝酒) |
金属指数
发现SIRSA河水的MI值在0.02-25.00的范围内,平均值为13.68(表6),表明水因该地区的工业活动而受到严重影响。进一步的河水根据MI值进行了分类,并建议大多数河水适度地受到金属污染的严重影响(表7)。这可以归因于来自大量行业的未经处理的污水和工业污水的直接排放,包括化学和矿物加工厂,塑料和玻璃工业,纺织厂等小型行业,位于该研究区域。6、7PAL等人。(2017)18还报告了在印度阿格拉地区的山村河水范围内的MI值3.44-23.15,表明水受到影响的高度影响,欠工业污染。
表6:Sirsa河水的MI计算
SR.。 |
重金属 |
平均浓度(毫克/升) |
最大允许粗。(Mac)(Mg / L) |
心肌梗死 |
1 |
Fe. |
0.71 |
0.3 |
2.37 |
2 |
倪 |
0.16 |
0.02 |
8.00 |
3. |
Cr |
0.07 |
0.05 |
1.40 |
4 |
Cd |
0.03 |
0.003 |
10.00 |
5 |
铜 |
0.18 |
0.05 |
3.60 |
6 |
锰 |
0.18 |
0.1 |
1.80 |
7 |
Pb |
0.25 |
0.01 |
25.00 |
8 |
锌 |
0.10 |
5 |
0.02 |
9 |
作为 |
0.01 |
0.01 |
1.00 |
* MI = 13.68
表7:基于MI的西尔萨河水状态分类
SR.。 |
心肌梗死 |
特征 |
类 |
1 |
≤0.3 |
很纯 |
我 |
2 |
0.3 - -1.0 |
纯 |
II |
3. |
1.0 - -2.0 |
轻微的影响 |
3 |
4 |
2.0 - -4.0 |
适度影响 |
IV. |
5 |
4.0 - -6.0 |
强烈影响 |
V |
6 |
> 6.0 |
严重影响 |
6 |
相关系数矩阵表示变量之间的关系,显示数据集的整体一致性,并指定每个参数在几个影响因素中的贡献。各重金属之间的相关分析矩阵呈显著正相关关系(表8)。Cr、Fe、Cd、Mn、Ni、观察到Pb和Zn的共同来源和浓度的平行增加,即如果一种金属浓度比另一种金属浓度增加,也会增加。这可以确定为存在向流域排放未经处理的废水的重工业单位,显示这些重金属进入河水的混合来源。一些作者也报道了重金属在河流水质评价中的强正相关。16 22 17 18
表8:重金属的相关系数矩阵
Fe. |
倪 |
Cr |
Cd |
铜 |
锰 |
Pb |
锌 |
作为 |
|
Fe. |
1 |
||||||||
倪 |
0.82 |
1 |
|||||||
Cr |
0.96* |
0.93 |
1 |
||||||
Cd |
0.50 |
0.89 |
0.67 |
1 |
|||||
铜 |
0.92 |
0.95 * |
0.96 * |
0.77 |
1 |
||||
锰 |
0.67 |
0.97 * |
0.83 |
0.93 |
0.86 |
1 |
|||
Pb |
0.52 |
0.91 |
0.69 |
0.99 * |
0.78 |
0.95 * |
1 |
||
锌 |
0.28 |
0.77 |
0.52 |
0.93 |
0.61 |
0.87 |
0.99 * |
1 |
|
作为 |
0.26 |
0.74 |
0.46 |
0.95 * |
0.60 |
0.83 |
0.94 |
0.97 * |
1 |
*相关性在0.05级(2羽尾)显着 |
表9:河流水样中有毒重金属的分布研究
SR.。 |
地点 |
重金属浓度(mg/l) |
参考 |
||||||||
Fe. |
倪 |
铜 |
Cr |
作为 |
Pb |
锌 |
锰 |
Cd |
|||
1 |
Ghaghara河、北方邦和比哈尔邦 |
- |
0.018 |
0.032 |
0.007 |
- |
0.019. |
0.031 |
- |
0.0430. |
[2] |
2 |
Subarnarekha河,恰尔肯德邦 |
3.352 |
- |
0.105 |
- |
- |
0.023 |
0.029 |
0.076 |
0.0048 |
[5] |
3. |
Gomti River,Uttar Pradesh和Bihar |
0.176 |
- |
0.0002 |
- |
- |
0.0211 |
0.022 |
0.0153 |
0.0002 |
[1] |
4 |
Meenachi河,喀拉拉邦 |
1.320 |
- |
0.120 |
- |
- |
0.550. |
0.160 |
0.310 |
0.0900 |
[40] |
5 |
哥达瓦里盆地、马哈拉施特拉邦、安得拉邦、恰蒂斯加尔邦和奥里萨邦 |
0.240 |
0.075 |
0.114 |
0.0136 |
0.0093 |
0.0074 |
0.094 |
- |
0.0016. |
[11] |
6 |
这样,恰尔肯德邦 |
0.259 |
0.026 |
0.005 |
- |
- |
0.017 |
0.045 |
0.090 |
- |
[62] |
7 |
印度北部Ramganga River |
5.217 |
- |
- |
- |
- |
0.0024 |
0.1058 |
- |
0.0129 |
[63] |
8 |
亚穆纳河,德里地区 |
- |
0.130 |
0.640 |
0.420 |
- |
0.270 |
2.220 |
- |
0.070 |
[64] |
9 |
Damodar河,西孟加拉邦 |
- |
- |
0.0124 |
- |
- |
0.0065 |
0.0263 |
- |
0.0013 |
[65] |
10 |
印度北部GhAghara河 |
- |
0.380 |
0.260 |
0.970 |
- |
0.710 |
0.190 |
- |
0.930 |
[66] |
11 |
亚穆纳河,印度北部 |
- |
0.570 |
1.764 |
- |
- |
1.526. |
7.920 |
- |
- |
[44] |
12 |
西尔萨河,那拉加,索兰HP |
1.210 |
0.270 |
0.290 |
0.100 |
0.022 |
0.550. |
0.250 |
0.320 |
0.070 |
本研究 |
指示-未报告
结论
该研究表明了河水中重金属分布的显着偏差。Sirsa河水含有毒性元素。在除Ni和Pb之外的可接受限制中发现的Cr,Fe,Cd,Cu,Mn,As和Zn,其高于最大允许限制。随着高平均HPI和MI值999和13分别所示,河流呈现出增加的毒性金属水平增加。有趣的是,如Cr,Fe,Cd,Mn,Ni,Pb和Zn,如Cr,Fe,Cd,Mn,Ni,Pb和Zn的重金属表现出强烈的正相关,进一步注意到通过表明普通源来源的浓度的相应增加来降低水质。结果表明,由于河流流域的人类学贡献,河流水质可能会恶化,这清楚地证明了迫切需要采取强力步骤,为当地人提供清洁和安全的水。因此,迫切需要在群众和有关政府机构之间创造意识,因此迫切需要进行必要政策。必须采用成本效益和生态友好的替代品,例如恢复污染环境正常状态的生物修复。该地区的行业和国家机构应采取进一步调查和实施此类环保技术和措施,探讨其在实现可持续产业废水管理方面的应用。
致谢
作者承认了环境森林和气候变化部(MoF&CC),印度政府的国家任务,为促进研究工作提供必要的资金。
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