Trace metal contamination in water, sediments and fish from the Soubré Dam reservoir (Côte d'Ivoire): Bioaccumulation and human health risk assessment
Abstract
The transfer of trace metal elements (TMEs) from the environment to the food chain is a major concern. This study assessed TME (As, Cd, Hg and Pb) contamination levels in water, sediments, and two fish species (Oreochromis niloticus and Chrysichthys nigrodigitatus) from the Soubré Dam reservoir and estimated the associated health risks. Samples collected between November 2023 and August 2024 were analyzed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) for As, Cd and Pb, and by cold-vapor atomic absorption spectrometry (CV-AAS) for Hg. The results showed that the average Hg concentration in water (6.10 ± 7.37 µg L-1) exceeded the quality limit set for raw water intended for drinking-water production according to the Official Journal of the French Republic (OJFR). By contrast, average TME concentrations in sediments remained below the TEC and ISQG thresholds, suggesting a low probability of adverse effects on aquatic organisms. In fish, As (O. niloticus: 0.85 ± 0.69 mg kg-1 and C. nigrodigitatus: 0.90 ± 0.77 mg kg-1) and Pb (O. niloticus: 0.55 ± 0.51 mg kg-1 and C. nigrodigitatus: 0.47 ± 0.44 mg kg-1) exceeded WHO/FAO edibility standards. Assuming that 3% of total As corresponds to the toxic inorganic form (a conservative assumption based on the literature), the total hazard quotient (THQ) for children reached 1.16 and 1.54 for O. niloticus and C. nigrodigitatus, respectively, indicating a potential non-carcinogenic risk. Cd exposure also resulted in an unacceptable carcinogenic risk (CR > 10-4). These results highlight the need for reinforced environmental monitoring and vigilance regarding water use and fish consumption from the reservoir.
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