Article de recherche / Research Article

Risk assessment of metals from shallow groundwater in Lianhuashan District, China

Évaluation du risque sanitaire lié aux métaux dans les eaux souterraines du district de Lianhuashan

¹ Shenyang Center of Geological Survey, CGS, Shenyang 110034, PR China
² Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130021, PR China

^* Correspondences: 530325356@qq.com; 359585977@qq.com

Received: 25 September 2019
Accepted: 16 December 2019

Abstract

The present study was conducted to investigate trace metal (Fe, Mn, Cd, Pb, Zn, Cu, Al, As, Se, Hg, Sr, Ba, Li, Co, B, Ni, Ag, Mo and Cr) concentrations of drinking water samples in Lianhuashan District, China. Furthermore, the study aimed to ascertain carcinogenic and non-carcinogenic health risks of metals by ingestion and dermal absorption pathways to the local residents. Metal concentrations were compared with permissible limits set by the Chinese Standards, USEPA and WHO. The average concentrations of the analyzed elements are in the order of Fe > Sr > Mn > Al > Ba > Mo > Zn > B > Li > Pb > Cr > Ni > Cu > Ag > Co > As > Se > Cd > Hg. The results indicate that the concentrations of Cd, Zn, Cu, Ni, Se, Hg, Ba and Cr were lower than their respective permissible limits, whereas the concentrations of Fe, Mn, Pb, Al, As and Mo at some sampling sites exceeded the permissible limits. The total hazard index (HQ_total) of the metals (Cd, Zn, Cu, Al, Se, Hg, Sr, Ba, B, Ni, Ag, Cr) calculated through ingestion and dermal absorption pathways for adults and children were found to be lower than unity, indicating that the metals would not pose any adverse effect and non-carcinogenic health risk to the habitants. The results of carcinogenic risk assessment indicate that the Excess Lifetime Cancer Risk (ingestion and dermal exposure pathways) of metals exposure was in accordance to the acceptable lifetime risks for carcinogens in drinking water (10⁻⁶–10⁻⁴). Both non-carcinogenic and carcinogenic risks were mainly attributed to the ingestion pathways.

Résumé

La présente étude a été conduite pour évaluer les concentrations de métaux en traces (Fe, Mn, Cd, Pb, Zn, Cu, Al, As, Se, Hg, Sr, Ba, Li, Co, B, Ni, Ag, Mo et Cr) dans des échantillons d'eaux de boisson dans le district de Lianhuashan en Chine. L'étude vise à estimer les risques cancérigènes et non cancérigènes pour la santé, par ingestion ou par absorption cutanée, pour les résidents locaux. Les concentrations ont été comparées aux limites admissibles établies par les standards chinois USEPA et WHO. Les concentrations moyennes des éléments analysés se rangent dans l'ordre relatif suivant : Fe > Sr > Mn > Al > Ba > Mo > Zn > B > Li > Pb > Cr > Ni > Cu > Ag > Co > As > Se > Cd > Hg. Les résultats montrent que les concentrations en Cd, Zn, Cu, Ni, Se, Hg, Ba et Cr sont en deçà des limites de potabilité, alors que les concentrations en Fe, Mn, Pb, Al, As et Mo les dépassent dans certains sites. L'indice total de risque (HQ_total) lié aux métaux Cd, Zn, Cu, Al, Se, Hg, Sr, Ba, B, Ni, Ag, Cr, calculé par rapport à l'ingestion et l'absorption cutanée, pour les adultes et pour les enfants, est inférieur à l'unité, ce qui indique que ces métaux ne posent pas d'effet indésirable ou de risque non cancérigène pour les habitants. L'évaluation du risque cancérigène (par ingestion ou absorption cutanée) est en accord avec le risque acceptable pour l'eau potable (10⁻⁶–10⁻⁴) et pour la durée de vie des agents cancérigènes dans l'eau de boisson. Risque cancérigène et non cancérigènes sont principalement attribués aux voies par ingestion.