水生栖息地被认为是居民生计的最佳环境。来自工业和城市化的化学和生物污染对自然生态系统构成威胁，尤其是湖泊、泻湖和河流（Azimi等人，2017；Fan等人，2024）。事实上，复杂的污染物不断被引入这些生态系统，降低了水质，严重限制了生物的生存（Bettoso等人，2020；Veiga等人，2019）。人类活动对沿海泻湖的持续和不断增加的使用增加了这些生态系统受到多种人为影响的脆弱性，损害了当地生物多样性和自然资源，可能影响这些生态系统的功能及其可持续性（Bettoso等人，2020；Veiga等人，2019）。
Bizerte泻湖（突尼斯北部地区）对渔业非常重要，自1964年以来一直有贝类生产（Beji，2000）。该泻湖的岸边面临多重人为压力，包括城市扩张和多个工业设施。在这些设施中，造船厂、轮胎制造厂、冶金工业、水泥厂和农业活动（Béjaoui等人，2008）直接或间接排放工业废水、杀虫剂和化学肥料，通过土壤侵蚀和水流将其带入泻湖，因此该泻湖被认定为受污染的生态系统（Alves Martins等人，2015；Barhoumi等人，2014）。Saidi等人（2019）报告称，Bizerte泻湖每天接收约31,600立方米的工业废水和20,000立方米的城市来源废水，其中大部分废水来自钢铁制造公司“EL FOULADH”（Essid，2008）。
位于Bizerte泻湖西南部的“EL FOULADH”是突尼斯唯一的综合性钢铁企业，自1965年以来一直生产液态钢铁并将其加工成钢筋和其他产品（Ghannem等人，2018）。2020年，该公司生产了约77,843吨坯料、74,191吨混凝土钢筋、3,850吨拉拔产品和7,766吨金属结构（EL FOULADH，2020）。实际上，该公司的年能源消耗量约为50,034.134千瓦时电力（30千瓦时）、68,783.330千瓦时电力（90千瓦时）、4,378.376立方米氧气和1,710.370立方米氮气（EL FOULADH，2020）。据PROSERPOL（2011）统计，“EL FOULADH”每天平均排放约288立方米的废水。根据世界钢铁协会（2015）的数据，综合性钢铁厂的平均用水量为每生产一吨钢铁28.6立方米，而平均排水量为每吨钢铁25.3立方米。问题在于，这些废水中含有多种污染物，如微量元素（Fe、Zn、Ni、Pb、Cu、Cr、Cd、Mn、As和Sr），在排放到自然水源之前需要对其进行处理（Miao等人，2021；Sun等人，2020）。如果未经处理，这些废水会向环境中释放有毒浓度的微量元素（Ram等人，2018）。多项研究报道了钢铁工业废水对环境和人类的影响（Arani等人，2021）。回顾水俣事件（Cavanagh，2000）这一有记录的最严重的工业疏忽案例，有助于理解当前情况。
事实上，微量元素（TEs）是最有害的污染物，威胁着海洋生物的健康（Rabaoui等人，2017；Magdy等人，2024）。虽然铜（Cu）、锌（Zn）、铁（Fe）、镍（Ni）和钴（Co）等元素对生物的新陈代谢和生长是必需的，但过量摄入是有害的。非必需的微量元素，包括镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）和铅（Pb）以及铬（Cr），即使在低剂量下也非常有害。正如本研究先前所述，来自各种工业源的微量元素会逐渐在沉积物中积累，随后可能通过沉积物再悬浮、吸附/解吸作用、氧化还原反应或生物分解等过程重新释放到水中（Cabral等人，2015；Seelen等人，2018；Rios-Yunes等人，2023）。微量元素可以改变水质和沉积物质量，并直接或间接影响微生物和中型动物群落的组成（Langston，2018）。
这一过程对生物健康构成重大风险，可能导致生物放大效应，即微量元素浓度在食物链中逐渐增加，影响捕食者（包括人类），因为它们会摄入受污染的猎物（Wang等人，2023）。此外，微量元素会影响水生生物（浮游植物、浮游动物和鱼类），在多个器官中积累，导致氧化损伤、内分泌紊乱和免疫系统抑制，从而影响生存和生长（Lee等人，2019）。因此，微量元素的积累会对海洋生物、人类健康和水生生态系统的整体平衡产生深远影响（Veiga等人，2019；Bettoso等人，2020）。许多研究记录了钢铁工业废水对环境和人类健康的危害（Arani等人，2021）。
尽管结论令人担忧，但最近的研究指出了一些可能的可持续解决方案。多项研究表明，底栖生物在生态系统平衡中起着重要作用，然而它们对微量元素非常敏感，可以作为压力条件的生物指标（Dell’Anno等人，2003；Johnston和Roberts，2009；Abdul Jaleel等人，2022）。另一方面，线虫是一种被认可的生物指示剂。二十多年来，人们发现它们在评估陆地系统中的土壤扰动方面非常有用（Neher，2001），尤其是在重金属污染的土壤中（Georgieva等人，2002）。它们可以提供有关土壤生物状态的信息，并揭示毒素引起的功能障碍（Chauvin等人，2020）。除了线虫外，桡足类动物也常被用作水生生态毒理学研究中的生物指示剂和无脊椎动物模型（Dahms等人，2016；Kwok等人，2015）。它们可能是水生食物网中有害污染物生物放大的重要因素（Stewart和Fisher，2003；Fisher等人，2000）。然而，其他生物，如细菌（蓝细菌），也被证明可以作为有毒微量元素的生物指示剂（Jusoh和Chai，2020；El-Hameed等人，2021）。不过，某些细菌具有通过不同细胞机制减少或去除水中和沉积物中金属污染的能力，例如通过将微量元素从一个氧化态转移到另一个氧化态，或通过化学沉淀和挥发（Verma和Kuila，2019；Abdelbasir等人，2020；Tarekegn等人，2020）。
尽管之前已有许多研究在Bizerte泻湖沉积物中测量了微量元素的浓度（Ben Said等人，2010；Ben Salem等人，2017；Saidi等人，2019），但关于“EL FOULADH”钢铁厂排放物对沿海Bizerte泻湖生态系统的影响仍知之甚少。
因此，本研究旨在（i）描述泻湖沉积物中十种微量元素的空间分布；（ii）全面评估泻湖表层沉积物中微量元素富集带来的生态风险。为了评估废水排放对Bizerte泻湖生态系统的影响，选择了距离“EL FOULADH”工业排放点较近的站点进行监测。该钢铁厂有两个排放点：（i）WWF1，负责处理电线厂（DWF）和金属结构厂（DMS）的废水；（ii）WWF2，负责处理辅助部门的废水。
