Published January 29, 2022
| Version v1
Publication
Open
Eco-toxic risk assessment and source distribution of trace metals in surface sediments of the coastal and in four rivers estuary of Sarawak
- 1. Universiti Malaysia Sarawak
- 2. University of Ghana
Description
Abstract Background Trace metals pollution in the coastal and estuarine sediment could harm water quality and aquatic organisms, leading to potential long-term health risks on the environment and humans. Thus, the purpose of this study was to conduct an assessment of selected trace metals in surface sediments of the coastal and in four rivers estuary in the Sarawak State of Malaysia to investigate their distribution, environmental risk, and potential source distribution. Results Average concentrations of trace metals in sediment increased in the following order: Cd ˂ As ˂ Co ˂ Cu ˂ Ni ˂ Cr ˂ Zn ˂ Mn ˂ Mg ˂ Fe. The enrichment, contamination, and geo-accumulation index results showed that surface sediments were polluted with Zn and Mg. In contrast, the other metals (i.e., As, Fe, Mn, Ni, Cr, Cu, Co, and Cd) indicated background concentration to minor contamination. Generally, the pollution load index values showed that almost all the sampling sites were unpolluted with the selected trace metals. Sediment quality guidelines (SQGs) and risk indexes were employed to assess the ecotoxicological risk of trace metal contamination in the sediments. The results proved that studied trace metals are not likely to have a deleterious impact on bottom-dwelling organisms. Still, a further accumulation of trace metals such as Zn, Ni, and Cr with time may adversely affect bottom-dwelling organisms. The risk index results showed a low ecological risk to the study sites. The correlation analysis and principal component analysis indicated that nine studied trace metals have strong interrelationships, suggesting common pollution sources or similar geochemical characteristics. Conclusions The study highlights the need to make tremendous efforts to monitor and control trace metal pollution in the coastal and estuarine areas.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نبذة مختصرة يمكن أن يؤدي تلوث المعادن النزرة في الرواسب الساحلية ورواسب مصبات الأنهار إلى الإضرار بنوعية المياه والكائنات المائية، مما يؤدي إلى مخاطر صحية محتملة طويلة الأجل على البيئة والبشر. وبالتالي، كان الغرض من هذه الدراسة هو إجراء تقييم للمعادن النزرة المختارة في الرواسب السطحية للساحل وفي مصب الأنهار الأربعة في ولاية ساراواك في ماليزيا للتحقيق في توزيعها والمخاطر البيئية وتوزيع المصادر المحتملة. النتائج: زاد متوسط تركيزات المعادن النزرة في الرواسب بالترتيب التالي: Cd + As + Co + Cu + Ni + Cr + Zn + Mn + Mg + Fe. أظهرت نتائج مؤشر التخصيب والتلوث والتراكم الجغرافي أن الرواسب السطحية كانت ملوثة بالزنك والمغنيسيوم. في المقابل، أشارت المعادن الأخرى (أي As و Fe و Mn و Ni و Cr و Cu و Co و Cd) إلى تركيز الخلفية للتلوث الطفيف. بشكل عام، أظهرت قيم مؤشر حمل التلوث أن جميع مواقع أخذ العينات تقريبًا لم تكن ملوثة بالمعادن النزرة المختارة. تم استخدام إرشادات جودة الرواسب (SQGs) ومؤشرات المخاطر لتقييم المخاطر السمية البيئية لتلوث المعادن النزرة في الرواسب. أثبتت النتائج أنه من غير المرجح أن يكون للمعادن النزرة المدروسة تأثير ضار على الكائنات الحية التي تعيش في القاع. ومع ذلك، فإن التراكم الإضافي للمعادن النزرة مثل الزنك والنيكل والكروم مع مرور الوقت قد يؤثر سلبًا على الكائنات الحية التي تعيش في القاع. أظهرت نتائج مؤشر المخاطر انخفاض المخاطر البيئية على مواقع الدراسة. أشار تحليل الارتباط وتحليل المكون الرئيسي إلى أن تسعة معادن نزرة مدروسة لها علاقات متبادلة قوية، مما يشير إلى مصادر تلوث مشتركة أو خصائص جيوكيميائية مماثلة. الاستنتاجات تسلط الدراسة الضوء على الحاجة إلى بذل جهود هائلة لرصد ومراقبة التلوث المعدني في المناطق الساحلية ومناطق مصبات الأنهار.Translated Description (French)
Résumé Contexte La pollution par les métaux traces dans les sédiments côtiers et estuariens pourrait nuire à la qualité de l'eau et aux organismes aquatiques, entraînant des risques potentiels à long terme pour la santé de l'environnement et des humains. Ainsi, le but de cette étude était de mener une évaluation de certains métaux traces dans les sédiments de surface du littoral et dans quatre estuaires fluviaux de l'État du Sarawak en Malaisie afin d'étudier leur distribution, les risques environnementaux et la distribution des sources potentielles. Résultats Les concentrations moyennes de métaux traces dans les sédiments ont augmenté dans l'ordre suivant : Cd * As * Co * Cu * Ni * Cr * Zn * Mn * Mg * Fe. Les résultats de l'enrichissement, de la contamination et de l'indice de géo-accumulation ont montré que les sédiments de surface étaient pollués par Zn et Mg. En revanche, les autres métaux (c.-à-d. As, Fe, Mn, Ni, Cr, Cu, Co et Cd) ont indiqué une concentration de fond à une contamination mineure. En général, les valeurs de l'indice de charge de pollution ont montré que presque tous les sites d'échantillonnage n'étaient pas pollués par les métaux traces sélectionnés. Des lignes directrices sur la qualité des sédiments (SQG) et des indices de risque ont été utilisés pour évaluer le risque écotoxicologique de contamination par des métaux traces dans les sédiments. Les résultats ont prouvé que les métaux traces étudiés ne sont pas susceptibles d'avoir un impact délétère sur les organismes vivant dans les fonds marins. Pourtant, une accumulation supplémentaire de métaux traces tels que Zn, Ni et Cr avec le temps peut affecter négativement les organismes vivant dans le fond. Les résultats de l'indice de risque ont montré un faible risque écologique pour les sites d'étude. L'analyse de corrélation et l'analyse en composantes principales ont indiqué que neuf métaux traces étudiés ont de fortes interrelations, suggérant des sources de pollution communes ou des caractéristiques géochimiques similaires. Conclusions L'étude souligne la nécessité de déployer des efforts considérables pour surveiller et contrôler la pollution par les métaux traces dans les zones côtières et estuariennes.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes La contaminación por metales traza en los sedimentos costeros y estuarinos podría dañar la calidad del agua y los organismos acuáticos, lo que llevaría a posibles riesgos para la salud a largo plazo en el medio ambiente y los seres humanos. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue realizar una evaluación de metales traza seleccionados en sedimentos superficiales del estuario costero y en cuatro ríos en el estado de Sarawak de Malasia para investigar su distribución, riesgo ambiental y distribución de fuentes potenciales. Resultados Las concentraciones medias de metales traza en el sedimento aumentaron en el siguiente orden: Cd As Co Cu Ni Cr Zn Mn Mg Fe. Los resultados del índice de enriquecimiento, contaminación y geoacumulación mostraron que los sedimentos superficiales estaban contaminados con Zn y Mg. Por el contrario, los otros metales (es decir, As, Fe, Mn, Ni, Cr, Cu, Co y Cd) indicaron concentración de fondo a contaminación menor. En general, los valores del índice de carga de contaminación mostraron que casi todos los sitios de muestreo no estaban contaminados con los metales traza seleccionados. Se emplearon pautas de calidad de sedimentos (SQG) e índices de riesgo para evaluar el riesgo ecotoxicológico de contaminación por metales traza en los sedimentos. Los resultados demostraron que no es probable que los oligoelementos estudiados tengan un impacto perjudicial en los organismos que habitan en el fondo. Aún así, una acumulación adicional de metales traza como Zn, Ni y Cr con el tiempo puede afectar negativamente a los organismos que habitan en el fondo. Los resultados del índice de riesgo mostraron un bajo riesgo ecológico para los sitios de estudio. El análisis de correlación y el análisis de componentes principales indicaron que nueve metales traza estudiados tienen fuertes interrelaciones, lo que sugiere fuentes de contaminación comunes o características geoquímicas similares. Conclusiones El estudio destaca la necesidad de realizar enormes esfuerzos para monitorear y controlar la contaminación por metales traza en las áreas costeras y estuarinas.Files
s43088-022-00199-y.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:51a42336aeb057f5a173227dfc75993c
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم المخاطر البيئية السامة وتوزيع مصادر المعادن النزرة في الرواسب السطحية للساحل وفي مصب الأنهار الأربعة في ساراواك
- Translated title (French)
- Évaluation des risques écotoxiques et distribution des sources de métaux traces dans les sédiments de surface du littoral et dans quatre rivières de l'estuaire du Sarawak
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de riesgos ecotóxicos y distribución de fuentes de metales traza en sedimentos superficiales del estuario costero y en cuatro ríos de Sarawak
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4210507379
- DOI
- 10.1186/s43088-022-00199-y
References
- https://openalex.org/W1030035719
- https://openalex.org/W1484735048
- https://openalex.org/W1596651344
- https://openalex.org/W1966779807
- https://openalex.org/W1972568665
- https://openalex.org/W1978285490
- https://openalex.org/W1980661568
- https://openalex.org/W1984704531
- https://openalex.org/W1985787346
- https://openalex.org/W1989110132
- https://openalex.org/W1993093658
- https://openalex.org/W1994513612
- https://openalex.org/W2001291491
- https://openalex.org/W2002842435
- https://openalex.org/W2011759551
- https://openalex.org/W2012161964
- https://openalex.org/W2015107600
- https://openalex.org/W2023679170
- https://openalex.org/W2025663869
- https://openalex.org/W2037501152
- https://openalex.org/W2044649666
- https://openalex.org/W2055389378
- https://openalex.org/W2059245554
- https://openalex.org/W2068628910
- https://openalex.org/W2068968962
- https://openalex.org/W2073756366
- https://openalex.org/W2075799872
- https://openalex.org/W2092866871
- https://openalex.org/W2104588704
- https://openalex.org/W2116080275
- https://openalex.org/W2121916265
- https://openalex.org/W2129370357
- https://openalex.org/W2158778138
- https://openalex.org/W2169436613
- https://openalex.org/W2180333408
- https://openalex.org/W2195110376
- https://openalex.org/W2342551565
- https://openalex.org/W2534911577
- https://openalex.org/W2625133642
- https://openalex.org/W2781428747
- https://openalex.org/W2800216757
- https://openalex.org/W2900145564
- https://openalex.org/W2943982368
- https://openalex.org/W2952297304
- https://openalex.org/W2964502799
- https://openalex.org/W2979943498
- https://openalex.org/W2989352403
- https://openalex.org/W3197587060
- https://openalex.org/W3205817168
- https://openalex.org/W3206178297