دوره 29، شماره 3 - ( دوماهنامه طب جنوب 1405 )
جلد 29 شماره 3 صفحات 193-177 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Jokar Z, Najafi T, Aboosaedi Z, Arfaeinia H. Sources, Concentration Levels, Health Impacts, and Removal Technologies of Boron in Drinking Water: A Narrative Review. Iran South Med J 2026; 29 (3) :177-193
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-2595-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-2595-fa.html
جوکار زهرا، نجفی تارا، ابوسعیدی زهرا، ارفعی نیا حسین. منابع، سطوح غلظتی، پیامدهای بهداشتی و فناوریهای حذف عنصر بور در آب آشامیدنی: یک مرور روایتی. مجله طب جنوب. 1405; 29 (3) :177-193
زهرا جوکار1 
، تارا نجفی1 ، زهرا ابوسعیدی2 ، حسین ارفعی نیا*3
، تارا نجفی1 ، زهرا ابوسعیدی2 ، حسین ارفعی نیا*3
1- گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و تغذیه، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
کمیته تحقیقات و فناوری دانشجویی دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
2- گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
3- مرکز تحقیقات اعتیاد و سبک زندگی، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران ،Arfaeiniah@bpums.ac.ir
کمیته تحقیقات و فناوری دانشجویی دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
2- گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
3- مرکز تحقیقات اعتیاد و سبک زندگی، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران ،
چکیده: (322 مشاهده)
زمینه: آب آشامیدنی سالم یکی از نیازهای اساسی برای حفظ و ارتقای سلامت عمومی جوامع است. عنصربور بهعنوان یک عنصر کمیاب، در مقادیر کم برای بدن مفید است، اما در غلظتهای بالا میتواند اثرات سمی بر دستگاه گوارش، سیستم ایمنی و دستگاه تولیدمثلی داشته باشد. فرایندهای متعارف تصفیه آب قادر به حذف مؤثر این عنصر نیستند. این مطالعه با هدف مرور جامع بر سطوح غلظتی عنصر بور در آب شرب، منابع انتشار، پیامدهای بهداشتی و فناوریهای حذف این عنصر از آب شرب انجام شد.
مواد و روشها: این مطالعه مروری با جستجو در پایگاههای Scopus و PubMed بدون محدودیت زمانی تا ۲۹ ژوئن ۲۰۲۵ و با استفاده از کلیدواژههای مرتبط صورت گرفت. از میان ۲۳۲ مقاله شناساییشده، پس از اعمال معیارهای ورود و خروج، ۳۳ مقاله برای تحلیل نهایی انتخاب شدند.
یافتهها: منابع انتشار بور به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم میشوند که سهم فعالیتهای انسانی در آلودگی محیطزیست حدود 90 درصد برآورد شده است. غلظت بور در منابع آبی از 0 تا ۲۱۰۰۰ میکروگرم در لیتر متغیر بود و بیشترین مقادیر در آبهای زیرزمینی و چاهها گزارش شد. شاخص خطر غیرسرطانزایی (HQ) در برخی مناطق مانند کشور ترکیه (تا 3/27)، ایران (1/93) و چین (بیش از ۱) از آستانه مجاز فراتر رفت. روشهای زیستی و جذب سطحی با جاذبهای طبیعی با راندمان 92-50 درصد بهعنوان فناوری سبز معرفی شدند، در حالی که روشهای پیشرفته غشایی (RO) و رزینهای تبادل یونی با راندمان تا 98/8 درصد برای غلظتهای بالا مناسب بودند.
نتیجهگیری: مدیریت آلودگی بور نیازمند پایش مستمر مناطق پرخطر، کنترل منابع انسانی و انتخاب فناوری حذف مناسب است.
مواد و روشها: این مطالعه مروری با جستجو در پایگاههای Scopus و PubMed بدون محدودیت زمانی تا ۲۹ ژوئن ۲۰۲۵ و با استفاده از کلیدواژههای مرتبط صورت گرفت. از میان ۲۳۲ مقاله شناساییشده، پس از اعمال معیارهای ورود و خروج، ۳۳ مقاله برای تحلیل نهایی انتخاب شدند.
یافتهها: منابع انتشار بور به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم میشوند که سهم فعالیتهای انسانی در آلودگی محیطزیست حدود 90 درصد برآورد شده است. غلظت بور در منابع آبی از 0 تا ۲۱۰۰۰ میکروگرم در لیتر متغیر بود و بیشترین مقادیر در آبهای زیرزمینی و چاهها گزارش شد. شاخص خطر غیرسرطانزایی (HQ) در برخی مناطق مانند کشور ترکیه (تا 3/27)، ایران (1/93) و چین (بیش از ۱) از آستانه مجاز فراتر رفت. روشهای زیستی و جذب سطحی با جاذبهای طبیعی با راندمان 92-50 درصد بهعنوان فناوری سبز معرفی شدند، در حالی که روشهای پیشرفته غشایی (RO) و رزینهای تبادل یونی با راندمان تا 98/8 درصد برای غلظتهای بالا مناسب بودند.
نتیجهگیری: مدیریت آلودگی بور نیازمند پایش مستمر مناطق پرخطر، کنترل منابع انسانی و انتخاب فناوری حذف مناسب است.
فهرست منابع
1. Liska D, Mah E, Brisbois T, et al. Narrative Review of Hydration and Selected Health Outcomes in the General Population. Nutrients 2019; 11(1): 70. [DOI]
2. Dutta S, Fajal S, Ghosh SK. Heavy Metal-Based Toxic Oxo-Pollutants Sequestration by Advanced Functional Porous Materials for Safe Drinking Water. Acc Chem Res 2024; 57(17): 2546-2560. [DOI]
3. Smalling KL, Bradley PM, Romanok KM, et al. Expo-sures and potential health implications of contaminant mixtures in linked source water, finished drinking water, and tapwater from public-supply drinking water systems in Minneapolis/St. Paul area, USA. Environ Sci (Camb) 2023; 9(7): 1813-1828. [DOI]
4. Leveque B, Shyaka AI, Ndong M, et al. Assessing the vulnerability of urban drinking water intakes to water scarcity under global change: A bottom-up approach. Environmental Challenges 2024; 15: 100885. [DOI]
5. Dong L, Zhang J, Guo Z, et al. Distributions and interactions of dissolved organic matter and heavy metals in shallow groundwater in Guanzhong basin of China. Environmental research 2022; 207: 112099. [DOI]
6. Levin R, Villanueva CM, Beene D, et al. US drinking water quality: exposure risk profiles for seven legacy and emerging contaminants. J Expo Sci Environ Epidemiol 2024; 34(1): 3-22. [DOI]
7. Jomova K, Alomar SY, Nepovimova E, et al. Heavy metals: toxicity and human health effects. Arch Toxicol 2025; 99(1): 153-209. [DOI]
8. Parks JL, Edwards M. Boron in the environment. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 2005; 35(2): 81-114. [DOI]
9. Celebi C, Sen H, Susar H, et al. Relationship be-tween distance to boron mine and exposure in cattle. Environ Geochem Health 2025; 47(5): 173. [DOI]
10. Karatekeli S, Demirel HH, Zemheri-Navruz F, et al. Boron exhibits hepatoprotective effect together with antioxidant, anti-inflammatory, and anti-apoptotic pathways in rats exposed to aflatoxin B1. J Trace Elem Med Biol 2023; 77: 127127. [DOI]
11. Huang T, Hao Y, Tan Y, et al. Low-Mineral Water Diminishes the Bone Benefits of Boron. Nutrients 2024; 16(17): 2881. [DOI]
12. Soriano-Ursúa MA, Cordova-Chávez RI, Farfan-García ED, et al. Boron-containing compounds as labels, drugs, and theranostic agents for diabetes and its complications. World J Diabetes 2024; 15(6): 1060-1069. [DOI]
13. Turkez H, Geyikoglu F, Tatar A, et al. The effects of some boron compounds against heavy metal toxicity in human blood. Exp Toxicol Pathol 2012; 64(1-2): 93-101. [DOI]
14. Rddad L, Spayd S. Constraining Geogenic Sources of Boron Impacting Groundwater and Wells in the Newark Basin, USA. Hydrology 2024; 11(7): 107. [DOI]
15. Paternoster M. Boron isotopes in the mount vulture groundwaters (southern Italy): constraints for the assessment of natural and anthropogenic contam-inant sources. Geofluids 2019; 2019(1): 9107636. [DOI]
16. Vengosh A, Kloppmann W, Marei A, et al. Sources of salinity and boron in the Gaza strip: Natural contaminant flow in the southern Mediterranean coastal aquifer. Water Resources Research 2005; 41(1). [DOI]
17. Bhagyaraj S, Al-Ghouti MA, Kasak P, et al. An updated review on boron removal from water through adsorption processes. Emergent Materials 2021; 4(5): 1167-1186. [DOI]
18. Li S, Zhang Q. Risk assessment and seasonal variations of dissolved trace elements and heavy metals in the Upper Han River, China. J Hazard Mater 2010; 181(1-3): 1051-1058. [DOI]
19. Magesh NS, Chandrasekar N, Elango L. Trace element concentrations in the groundwater of the Tamiraparani river basin, South India: Insights from human health risk and multivariate statistical techniques. Chemosphere 2017; 185: 468-479. [DOI]
20. Yan H, Zhang P, Han B. Concentrations, Sources and Health Risk of Boron in Surface Water of Huaihe River Basin, China. Water, Air, & Soil Pollution 2025; 236(14): 910. [DOI]
21. Liu X, Xu C, Chen P, et al. Advances in Technologies for Boron Removal from Water: A Comprehensive Review. Int J Environ Res Public Health 2022; 19(17): 10671. [DOI]
22. Nielsen FH, Eckhert CD. Boron. Adv Nutr 2020; 11(2): 461-462. [DOI]
23. Bolt HM, Başaran N, Duydu Y. Effects of boron compounds on human reproduction. Arch Toxicol 2020; 94(3): 717-724. [DOI]
24. Igra AM, Harari F, Lu Y, et al. Boron exposure through drinking water during pregnancy and birth size. Environ Int 2016; 95: 54-60. [DOI]
25. Xiao J, Wang L, Deng L, et al. Characteristics, sources, water quality and health risk assessment of trace elements in river water and well water in the Chinese Loess Plateau. Sci Total Environ 2019; 650(Pt 2): 2004-2012. [DOI]
26. Ricolfi L, Barbieri M, Muteto PV, et al. Potential toxic elements in groundwater and their health risk assessment in drinking water of Limpopo National Park, Gaza Province, Southern Mozambique. Environ Geochem Health 2020; 42(9): 2733-2745. [DOI]
27. Renau-Pruñonosa A, Esteller MV, Aroba J, et al. Identification of salinization processes in coastal aquifers using a fuzzy logic and data mining based methodology: study case in a Mediterranian coastal aquifer (Spain). Environmental Earth Sciences. 2025; 84(4): 109. [DOI]
28. Türkbay T, Laratte B, Çolak A, et al. Life cycle assessment of boron industry from mining to refined products. Sustainability 2022; 14(3): 1787. [DOI]
29. Bolan S, Wijesekara H, Amarasiri D, et al. Boron contamination and its risk management in terrestrial and aquatic environmental settings. Sci Total Environ 2023; 894: 164744. [DOI]
30. Dong J, Gao F, Zhou J, et al. Analysis of groundwater chemical characteristics and boron sources in the oasis area of the Cherchen River Basin in Xinjiang, China. Water 2025; 17(16): 2397. [DOI]
31. Reddy MV, Babu KS, Balaram V, et al. Assessment of the effects of municipal sewage, immersed idols and boating on the heavy metal and other ele-mental pollution of surface water of the eutrophic Hussainsagar Lake (Hyderabad, India). Environmental monitoring and assessment 2012; 184(4): 1991-2000. [DOI]
32. Figueira M, de Labastida MF, Valderrama C, et al. Boron separation and concentration from pre-treated seawater reverse osmosis brines by selective ion-exchange resins and electrodialysis. Chemical Engineering Journal Advances 2025: 100863. [DOI]
33. Sarac N, Ugur A, Boran R, et al. The use of boron compounds for stabilization of lipase from Pseudomonas aeruginosa ES3 for the detergent industry. Journal of Surfactants and Detergents 2015; 18(2): 275-285. [DOI]
34. Küçüksümbül A, Akar AT, Tarcan G. Source, degree and potential health risk of metal(loid)s contamination on the water and soil in the Söke Basin, Western Anatolia, Turkey. Environ Monit Assess 2021; 194(1): 6. [DOI]
35. Mosaferi M, Jahani Moghaddam H, Shaker Khatibi M, et al. Spatial variation and quantitative screening level assessment of human risk from boron exposure in groundwater resources of western edge of the Lake Urmia, Iran. Int J Environ Health Res 2020; 30(3): 237-250. [DOI]
36. Bai M, Zhang C, Bai Y, et al. Occurrence and Health Risks of Heavy Metals in Drinking Water of Self-Supplied Wells in Northern China. Int J Environ Res Public Health 2022; 19(19): 12517. [DOI]
37. Yuan Y, Liu Y, Luo K, et al. Hydrochemical charac-teristics and a health risk assessment of the use of river water and groundwater as drinking sources in a rural area in Jiangjin District, China. Environ-mental Earth Sciences 2020; 79(7): 160. [DOI]
38. Njuguna SM, Onyango JA, Githaiga KB, et al. Application of multivariate statistical analysis and water quality index in health risk assessment by domestic use of river water. Case study of Tana River in Kenya. Process Safety and Environmental Protection 2020; 133: 149-158. [DOI]
39. Pantelić NĐ, Jaćimović S, Štrbački J, et al. Assessment of spa mineral water quality from Vrnjačka Banja, Serbia: geochemical, bacteriological, and health risk aspects. Environ Monit Assess 2019; 191(11): 648. [DOI]
40. Chen C. A Glimpse of the First Eight Months of the COVID-19 Literature on Microsoft Academic Graph: Themes, Citation Contexts, and Uncertainties. Front Res Metr Anal 2020; 5: 607286. [DOI]
41. Cortes S, Reynaga-Delgado E, Sancha AM, et al. Boron exposure assessment using drinking water and urine in the North of Chile. Sci Total Environ 2011; 410-411: 96-101. [DOI]
42. Eggers MJ, Sigler WA, Kiekover N, et al. Statewide cumulative human health risk assessment of inor-ganics-contaminated groundwater wells, Montana, USA. Environ Pollut 2025; 369: 125810. [DOI]
43. Nalbantcilar MT, Pinarkara SY. Public health risk assessment of groundwater contamination in Batman, Turkey. J Water Health 2016; 14(4): 650-661. [DOI]
44. Dong S, Shi J, Liu Y, et al. Boron Exposure Assessment of Desalinated Seawater on an Island in China. Int J Environ Res Public Health 2023; 20(3): 2451. [DOI]
45. Chen L, Ma T, Wang Y, et al. Health risks associated with multiple metal(loid)s in groundwater: A case study at Hetao Plain, northern China. Environ Pollut 2020; 263(Pt B): 114562. [DOI]
46. Wang Z, Su Q, Wang S, et al. Spatial distribution and health risk assessment of dissolved heavy metals in groundwater of eastern China coastal zone. Environ Pollut 2021; 290: 118016. [DOI]
47. Çelebi A, Sengörür B, Kløve B. Human health risk assessment of dissolved metals in groundwater and surface waters in the Melen watershed, Turkey. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng 2014; 49(2): 153-161. [DOI]
48. Wang J, Liu G, Liu H, et al. Multivariate statistical evaluation of dissolved trace elements and a water quality assessment in the middle reaches of Huaihe River, Anhui, China. Sci Total Environ 2017; 583: 421-431. [DOI]
49. Kumar M, Ramanathan AL, Tripathi R, et al. A study of trace element contamination using multivariate statistical techniques and health risk assessment in groundwater of Chhaprola Industrial Area, Gautam Buddha Nagar, Uttar Pradesh, India. Chemo-sphere 2017; 166: 135-145. [DOI]
50. Skoczko I. Boron removal from the water with chemical precipitation methods. Desalination and Water Treatment 2020; 186: 430-436. [DOI]
51. Altıok E, Şen F, Wolska J, et al. Separation of Boron and Arsenic from Geothermal Water with Novel Gel-Type Chelating Ion Exchange Resins: Batch and Column Sorption-Elution Studies. Molecules 2023; 28(23): 7708. [DOI]
52. Kluczka J, Dudek G, Pudło W, Kazek-Kęsik A, Tur-czyn R. Boron Removal by Sorption on Modified Chitosan Hydrogel Beads. Materials (Basel). 2021; 14(19): 5646. [DOI]
53. Khorsandi H, Azarnioush A, Aghapour AA, et al. An analysis of boron removal from water using modified zero-valent iron nanoparticles. Desalination and Water Treatment 2017; 70: 284-289. [DOI]
54. Türker OC, Baran T. A combination method based on chitosan adsorption and duckweed (Lemna gibba L.) phytoremediation for boron (B) removal from drinking water. Int J Phytoremediation 2018; 20(2): 175-183. [DOI]
55. Yıldırım K, Kasım GÇ. Phytoremediation potential of poplar and willow species in small scale constructed wetland for boron removal. Chemosphere 2018; 194: 722-736. [DOI]
56. Al-Afy N, Sereshti H. Rapid removal of boron from environmental water samples using magnetic graphene oxide: optimized by central composite design. Desalination and Water Treatment 2019; 153: 65-75. [DOI]
57. Shomar B, Solano JR. Probabilistic human health risk assessment of trace elements in ballast water treated by reverse osmosis desalination plants. Marine Pollution Bulletin 2023; 188: 114667. [DOI]
58. Schlesinger WH, Vengosh A. Global boron cycle in the Anthropocene. Global Biogeochemical Cycles 2016; 30(2): 219-230. [DOI]
59. Seidel U, Haegele FA, Baumhof E, et al. Boron Con-tents of German Mineral and Medicinal Waters and Their Bioavailability in Drosophila melanogaster and Humans. Mol Nutr Food Res 2021; 65(15): e2100345. [DOI]
60. Kmiecik E, Tomaszewska B, Wątor K, et al. Selected problems with boron determination in water treatment processes. Part I: comparison of the reference methods for ICP-MS and ICP-OES determinations. Environ Sci Pollut Res Int 2016; 23(12): 11658-11667. [DOI]
61. Michalke B. Biomonitoring of boron: Development and characterization of a simple, reliable and quality controlled biomonitoring method. J Trace Elem Med Biol 2017; 40: 24-29. [DOI]
62. Ravenscroft P, McArthur JM. Mechanism of regional enrichment of groundwater by boron: the examples of Bangladesh and Michigan, USA. Applied Geochemistry 2004; 19(9): 1413-1430. [DOI]
63. Gonfiantini R, Pennisi M. The behaviour of boron isotopes in natural waters and in water–rock inter-actions. Journal of Geochemical Exploration 2006; 88(1-3): 114-117. [DOI]
64. Hasenmueller EA, Criss RE. Multiple sources of boron in urban surface waters and groundwaters. Sci Total Environ 2013; 447: 235-247. [DOI]
65. Sharma S, Sharma S, Likhita J, et al. Geogenic Contaminants in Groundwater: Impacts on irrigated fruit orchard health. Water 2025; 17: 1-24. [DOI]
66. Fatnassi S, Hörmann G, Fohrer N, et al. Boron in soil, drainage water and groundwater in long-term irrigated area by treated wastewater in northeast tunisia. Soil Systems 2025; 9(1): 8. [DOI]
67. Al-Ejji M, Ponnamma D, Zadeh K, et al. Advanced membrane technology to remove boron from water and wastewater: a comprehensive study. ACS Applied Polymer Materials 2023; 5(10): 7675-7697. [DOI]
68. de Azevedo JCV, de Urzedo APFM, da Luz Mesquita P, et al. Recent advances in boron removal in aqueous media. An approach to the adsorption process and process optimization. Environ Sci Pollut Res Int 2024; 31(8): 12207-12228. [DOI]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
