近日,Journal of Hazardous Materials期刊发表了题为“Revisiting soil screening levels for heavy metal(loid)s (Cd, As, Pb) in agricultural areas: Integrating bioaccessibility and dual exposure pathways via crop consumption and soil ingestion”的研究性论文。针对农区土壤Cd、Pb、As污染,该研究构建了土壤-作物-人体多途径暴露模型,创新性地结合区域特异性土壤-作物富集因子(BCF)和重金属体外模拟口服生物可给性校正因子,精准量化了重金属污染对土壤和人类健康的影响。

研究发现生物可给性校正大幅降低了估算的重金属暴露量,使土壤筛选水平相较于传统方法放松35%至86%。基于蒙特卡洛模拟的不确定性和概率风险评估显示,儿童的健康风险显著高于成人,凸显了制定人群特异性土壤安全标准的必要性。此外,研究提出了一套综合评估土壤健康的研究框架,涵盖重金属生物可及性、作物吸收特征及人群暴露风险等关键要素,最后提出了适宜于农区的土壤筛选值水平。

图1 考虑或不考虑生物可及性时,儿童和成人通过食用土壤、蔬菜和大米而暴露的HQ
表1 基于多途径暴露和生物可及性校正的农区土壤筛选值(SSLs)

我院杜辉辉副教授为通讯作者,2024级环境科学与工程硕士研究生杨婷为第一作者。共同作者包括我校周耀渝教授及2022级硕士研究生卢磊。该研究得到了“十四五”国家重点研发计划—青年科学家项目(2023YFD1702700)支持。
作者简介:

通讯作者:杜辉辉,男,1989年生,山东滨州人,汉族,副教授,博士研究生导师,湖南省普通高校青年骨干教师。目前主要从事土壤污染修复与土壤健康相关工作。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目(第二,课题负责)、湖南省重点研发计划课题、中国博士后科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅研究项目等。

第一作者:杨婷,女,湖南农业大学环境与生态学院2024级硕士研究生,环境科学与工程专业,导师杜辉辉副教授。主要研究方向为重金属的环境健康暴露风险。

周耀渝,教授、博士生导师,环境与生态学院院长,生态学一级学科博士点领衔人。“十四五”国家重点研发计划—青年科学家项目负责人,湖南省科技创新领军人才。长期从事纳米农业与农业生态环境保护领域研究工作。
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