[미국] 중국과학원, 중국 북서부 오아시스 지하수 내 중금속 오염이 건강 위험에 미치는 영향 발표

지하수에 망간·철·비소 등이 눈에 띄게 축적돼

HPI 지수에 따르면 지하수 오염도는 상대적으로 낮아

건조한 오아시스 지역의 지하수 중금속(유체, loid) 오염은 독성, 지속성, 다량 및 생물 축적력으로 인해 이목을 끌고 있다.

건조한 오아시스 지역의 지하수에 대한 이전 연구에서는 물의 양, 지하수 수위 시뮬레이션, 지하수 염화 및 확장에 집중되어 왔다. 그러나 지하수 내 중금속(유체, loid) 및 관련 건강 위험과 같은 오염 물질의 근원을 식별하기 위한 포괄적인 연구는 거의 이루어지지 않았다. 

최근 중국과학원 북서생태환경자원연구소(Northwest Institute of Eco-Environment and Resources of the Chinese Academy of Sciences)의 연구팀은 장예(Zhangye)분지의 지하수 중금속(유체, loid)의 오염 특성, 가능성 있는 오염원 및 소스별 건강 위험을 조사했다.

이와 관련된 결과는 『종합 환경 과학(Science of the Total Environment)』에 게재되었다.

연구진은 중금속(유체, loid)의 오염도를 평가하기 위해 중금속 오염 지수(HPI), 네메로우지수(NI) 및 오염도(CD)를 사용했다. 그 다음 절대주성분점수-다중선형회귀(APCS-MLR) 모델과 양의 행렬인수분해(PMF) 모델을 비교하여 중금속(loid)의 잠재적 오염원을 분류하고, 소스 할당을 건강 위험 평가와 통합하여 소스별 건강 위험을 정량화했다. 

그 결과 망간(Mn), 철(Fe), 비소(As)가 지하수에 눈에 띄게 축적된 반면, HPI 지수에 따르면 지하수의 오염도는 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.

또한 APCS-MLR 모델은 PMF 모델보다 현재 연구에 물리적으로 더 적용가능했다.

이 연구는 산업-농업 활동 요인이 비암 및 암 위험의 주요 원인임을 나타낸다.

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Study Reveals Impact of Heavy Metal Pollution on Health Risks in Oasis Groundwater in Northwest China

Groundwater heavy metal(loid)s pollution in arid oasis regions has attracted widespread attention because of their toxicity, persistence, abundance, and bioaccumulation capacity. 

Previous research regarding groundwater in arid oasis regions have concentrated on water quantity, groundwater level simulation, groundwater salinization and evolution. However, few comprehensive efforts have been made to identify the sources of pollutants, e.g., heavy metal(loid)s, in groundwater and associated health risks.

Recently, a research team from the Northwest Institute of Eco-Environment and Resources of the Chinese Academy of Sciences investigated the contamination characteristics, possible pollution sources, and source-specific health risks of groundwater heavy metal(loid)s in Zhangye Basin. 

Related results were published in Science of The Total Environment.

The researchers used the heavy metal pollution index (HPI), the Nemerow index (NI) and the contamination degree (CD) to assess the pollution level of heavy metal(loid)s. Then, they apportioned the potential pollution sources of heavy metal(loid)s by comparing the absolute principal component scores-multiple linear regression (APCS-MLR) model and the positive matrix factorization (PMF) model, and quantified the source-specific health risks of heavy metal(loid)s by integrating the source apportionment with health risk assessment.

Results showed that Mn, Fe, and As exhibited noticeable accumulation in groundwater, while the contamination degree of the groundwater was relatively low according to the HPI index.

Besides, the APCS-MLR model was more physically applicable for the current research than the PMF model.

The study indicates that the industrial-agricultural activity factor was the major source of non-cancer and cancer risks.

[출처 = Chinese Academy of Sciences(https://english.cas.cn/newsroom/research_news/earth/202209/t20220915_320448.shtml) / 2022년 9월 15일]