肯尼亚是一个水资源匮乏的国家,人均年供水量不足1000m3。能够获得足够降雨来维持农业生产的区域不到全国的20%,而很大一部分人口集中在相对较小的地区,留下大片干旱和半干旱地区无人居住。水资源来自五大水塔,分别源自Ewaso Nyiro、Tana River、Rift Valley、Athi River和Lake Victoria Basin。人口的快速增长,没有得到相应的经济扩张的支持,导致了不可持续的自然资源的攫取,特别是森林储备。这在大多数发源于森林保护区的河流的源头都有毁灭性的影响。源头水位下降,再加上过度开采,正导致一些河流干涸。地原的和人为的污染使得仅存水资源已有的极度短缺愈加严重。本研究的目的是调查肯尼亚淡水中潜在有毒元素(重金属和微量元素)的浓度、分布、对消费者健康构成的风险、废水的回收及相关风险,以及植物在植物修复中的潜在应用。由此,我们开展研究,测定了内罗毕河地表水中重金属和养分浓度及植物生物修复潜力,分析了来自Thika水处理厂的再生水用于灌溉的适宜性,评估了塔纳河水的可持续利用及风险。28份水样采自内罗毕河2015年雨季和2016年旱季。对Cd、Cu、Cr、Zn、As、Pb、Fe、Ni、Mn、NO3-、TP进行分析,只有Cr、Pb、Fe和Mn的浓度超过了世界卫生组织(WHO)允许的饮用水标准。在本研究调查的28个样点中,有一个样点的铅(Pb)含量超过世界卫生组织建议的水平。类似的,有3个样点的铬(Cr)含量超过同一水平。只有3个样点的锰(Mn)含量在世界卫生组织允许的饮用水限量之内,而只有4个地点的铁(Fe)含量在美国环保署的限量之内。工业废水、生活污水、农业活动和固体废物是主要的污染源。由于点源污染,重金属和营养物质浓度在空间上均有明显的变化。在内罗毕河及其支流沿岸发现的31种植物中,有11种是有效的重金属和营养生物蓄积器,可用于植物修复。为了评估塔纳河水资源的可持续利用和风险,我们在2018年的干湿季节分别采集了57份和53份水样。并对Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As、Mn、Zn、Cu、Al、B、Se、F-、Cl-、TP、NO3-进行了分析。利用水质指数(WQI)按污染程度将水质分为四类,利用危害商数(HQ)和危害指数(HI)对人类健康构成的非致癌风险进行评估。运用多元统计分析方法,推导关联关系,识别污染源。As、Cd、Pb、Ni、Se、Hg均未检出,而Mn、Cl-、A1是两个季节的主要污染物。26.3%的研究样点由于高锰污染记录了HQ>1。塔纳河有富营养化的危险,因为检测到的总磷浓度超过了建议的阈值。侵蚀河岸带的浸出肥料、灌溉泵的渗漏燃料以及水道上摩托车的清洗是人为污染的主要来源。我们开展了Thika废水处理厂的研究,以评估由食用废水再生水灌溉的蔬菜,相较于当地市场Makongeni提供的蔬菜,带来的重金属修复效率和人类健康风险。我们评估了Cu、Zn、Cr、Ni和Pb在污泥、废水和蔬菜中的浓度,比如菠菜(Spinacia oleracea L.),羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)香菜(Coriandrum sativum)。Thika废水处理厂在重金属修复中是高效的。污水重金属浓度是在建议浓度下进行灌溉。然而,污泥受到严重污染,需要定期疏浚,以减少可能重新悬浮和污染废水的积累的重金属。废水应谨慎使用,因为再生废水中重金属的低浓度可能随时间推移而在土壤中累积,污染生产中的农作物,危害人类健康。我们采用重金属膳食摄入量和目标危险商数来评估对消费者构成的健康风险,它们在世界卫生组织允许的限度内。植物修复技术是一种很有前途的、低成本的、环境友好的修复技术,可以应用于内罗毕河和塔纳河的修复。在过去的研究中,人们注意到在内罗毕河沿岸自然生长着的节莎草(Cyperus aticulatus L.)是一种内罗毕河和塔纳河中主要污染物的高效超蓄能器。凤眼蓝(Eichhornia crassicaulis Schltdl.),虽然是一种入侵物种,但同样被发现对内罗毕河的硝酸盐净化有效。恢复受侵害的河岸带可以显著减轻两河非点源污染的不利影响。