对于地球上的生命而言，水无疑是不可或缺的组成部分。然而，水的可用性有限，且其质量容易受到各种环境和人为因素的影响。淡水仅占地球水资源的2.5%左右。在这2.5%的淡水中，大部分（68.7%）储存在冰盖和冰川中，约30.1%为地下水，仅有1.2%为地表淡水（如湖泊和河流）。而在地表淡水中，河流所占比例更小——具体而言，湖泊约占87%，沼泽和湿地约占11%，河流仅占2%，相当于全球总淡水资源的0.006%（PH, 1996; Shiklomanov, 2000）。然而，由于人口增长，人均水资源份额在过去几十年里显著下降（Alsharhan et al., 2020）。尽管占比极小，河流在支持生态系统、人类生活、农业和工业方面仍发挥着至关重要的作用。
地球上仅有0.007%的淡水可供人类经济使用。每人可获得的淡水约为2300立方米，相比1970年减少了37%（Spencer, 2022）。全球有超过70亿人依赖这一少量水资源来满足基本需求（UNEP, 2002; USGS, 2016）。由于人口扩张、城市化、工业发展和粮食生产等因素，对淡水的需求不断增长，导致许多地区的水资源供需平衡变得紧张（Rodell et al., 2018）。可用的淡水资源日益稀缺或受到污染，难以维持快速增长的人口（Pimentel et al., 2004）。预计到2050年，人均水资源量将进一步下降（Yadav et al., 2019）。特别是在发展中国家，水资源和水质对环境和城市发展至关重要（Ahmad et al., 2024）。水中含有超过700种不同的化学物质，其中重金属因其致癌性和高毒性而对环境和人类健康构成最大威胁（Proshad et al., 2019; Tepe & ?ebi, 2019）。作为水圈组成部分的地表水更容易受到金属污染（Ate? et al., 2015）。由于金属具有耐久性和不可生物降解性，重金属污染对河流系统构成严重威胁，危及人类和水生生物（C. Tokatli & Y. Ba?tatli, 2016; E. K?se et al., 2019）。河流系统的水质因天然存在的和人为产生的重金属而恶化。天然来源的重金属污染（如土壤淋溶、火山活动和基岩风化）通常与河流盆地的岩性和地质特征有关（Kükrer, 2018; Ustao?lu & Tepe, 2019）；而人为来源的重金属主要来自河流沙子（特定地质环境）、垃圾填埋场渗滤液、农业径流、工业废水以及采矿、采石、金属冶炼和精炼等活动（Tokatli et al., 2015）。
近年来，全球最大的挑战之一是水体（包括湖泊、河流、河口和湿地）受到重金属的污染（Ta? et al., 2019; Tokalti and Islam 2021）。长期接触重金属可能导致肝胰腺和肾脏异常以及多种类型的癌症，并损害大脑和前列腺（García-Lestón et al., 2010; Jolly et al., 2023），因为这些物质会通过食物链进入人体（Ustao?lu et al., 2020），引发严重健康问题。重金属还可能通过损害水生生物的肾脏、大脑、鳃和生殖系统对其造成伤害（Amankwaa et al., 2021）。此外，旅游基础设施的扩张和景观改变（如沿河岸建造度假村和娱乐设施）会破坏自然栖息地，降低水质，这对依赖原始水生生态系统和生物多样性的生态旅游造成严重挑战。因此，维护水生生态系统需要了解重金属的数量和分布情况。了解印度河及其支流中重金属的污染状况对于有效进行环境管理至关重要。本研究在现有研究的基础上，对巴基斯坦这些重要河流系统中的重金属污染进行了全面评估。
巴基斯坦是世界上人口密度第五高的国家，同时经历了快速的城市化和工业化进程。印度河流域面积超过100万平方公里，是世界第十二大河流。由于重金属污染对水资源构成的潜在风险，印度河流域的环境影响备受关注。淡水作为地球上生命不可或缺的资源，其在Ghizer河流域（Haq & Muhammad, 2023）、Upper Yamuna河流域（Rajan & Janardhana Raju, 2023）、高海拔地区（如Leh-Ladakh，Charan et al., 2023）以及印度河及其支流的污染问题尤为突出。化学废物的故意或无意排放导致水源受到污染（Khalid et al., 2018）。重金属是一类对环境和人类健康具有负面影响的污染物，高剂量摄入时尤为危险（Shahid et al., 2018）。研究表明，这些水体中的铅（Pb）、铬（Cr）、砷（As）和镉（Cd）浓度超标，对人类和动物构成健康风险。这些河流流域中重金属的空间分布和风险分析强调了迫切需要采取缓解措施，以保护水质和人类健康，尤其是考虑到对淡水资源的日益增长的需求和人口扩张（Q. A. Usman et al., 2021）。
先前的研究表明，巴基斯坦约70%的地下水和地表水受到了重金属污染（Azizullah et al., 2011）。迄今为止，很少有研究关注印度河及其支流地表水中重金属的存在和风险评估。大多数研究仅评估了某些选定区域地表水样本中特定金属的分布，而缺乏综合研究多种重金属（如钴（Co）、铬（Cr）、镉（Cd）、铜（Cu）、锰（Mn）、镍（Ni）、锌（Zn）、铅（Pb）、铁（Fe）、银（Ag）、砷（As）和汞（Hg）的污染情况及其在印度河及其支流水文地质系统中的相互作用。因此，本研究的主要目的是收集过去三十年水样中的重金属浓度数据，以评估这些重金属的空间分布及其对沿印度河从源头到三角洲地区的人类健康风险。本研究考察了Co、Cr、Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Fe、Ag、As和Hg等十二种重金属的现状和污染水平，并进行了相关统计和地理空间分析。
研究区域
研究区域
印度河全长达3,180公里，当地被称为Sindhu或Mehran，是亚洲最大和最重要的河流之一（图1）。这条河流为巴基斯坦、中国和印度跨越117万平方公里的流域提供了生命之源。印度河是一个复杂的水系，众多支流为其提供了丰富的流量。除了各种较小的地方性排水系统和溪流外，其主要
描述性统计
本节详细介绍了印度河中检测到的重金属浓度及其相关的环境风险指数。分析显示，某些金属（如Zn和Pb）的浓度达到了令人担忧的高水平。环境风险指数进一步凸显了潜在的生态和健康危害，部分地区的HPI、PERI和MI值极高，表明这些区域
讨论
使用HPI、PERI和MI等污染指数有助于了解整体污染水平和与重金属污染相关的潜在生态风险（Ahirvar et al., 2023; Kutlu et al., 2024）。然而，这些指数也存在局限性（Hoang et al., 2021; Rupias et al., 2021）。虽然HPI能有效识别关键问题区域，但它未能充分考虑个别金属的具体毒性效应（Saha & Paul, 2018）
局限性与建议
从我们的数据集中观察到的广泛数值可以看出印度河沿岸重金属浓度的空间异质性（图4）。不同采样地点之间金属浓度的显著差异反映了污染源和影响河流的环境过程的复杂性和多面性（Kumar & Singh, 2018; Santos et al., 2024）。然而，这种异质性也暴露了我们研究的局限性。尽管如此，采样地点的选择仍
结论
对印度河流域重金属污染的评估显示，水质持续恶化和生态风险不断增加的趋势令人担忧。三十年的数据分析表明，某些地区（尤其是Ravi河和Chenab河）的污染严重超标。描述性统计结果突出了污染热点，强调了采取针对性干预措施以减轻不良影响的紧迫性
作者贡献声明
Tofeeq Ahmad：撰写初稿、正式分析、数据整理、概念构建。Said Muhammad：审稿与编辑、撰写初稿、资源协调、项目管理、方法论设计、调查实施。Alaa Ahmed：审稿与编辑、撰写初稿、数据可视化、结果验证、监督工作
未引用参考文献
Ahmad, 2020; Ahmad et al., 2024.
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的利益冲突。
数据获取
本研究使用的数据集可向相应作者提出合理请求后获取。
资助
本研究得到了白沙瓦大学的国家地质卓越中心实验室和阿拉伯联合酋长国大学的支持，资助编号为：12S139 和 12S158。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的利益冲突。
