本次分享一篇由中科院山地災(zāi)害與環(huán)境研究所邴海健團隊在《ENVIRON GEOCHEM HLTH》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文“Pollution and mobility of heavy metals in the soils of a typical agricultural zone in eastern China"。

農(nóng)業(yè)土壤中重金屬（HMs）的污染對國家食品安全構(gòu)成了嚴重威脅，HMs的遷移性和環(huán)境行為與作物安全密切相關(guān)。在此，我們評估了中國東部一個主要糧食生產(chǎn)區(qū)三種不同土地利用類型土壤中十種HMs的污染水平和遷移性，并探討了它們的環(huán)境行為。土壤中HMs的濃度在農(nóng)田中高于林地和荒地，與其他金屬相比，鎘（Cd）顯示出相對較高的污染和生態(tài)風(fēng)險水平。鎘主要由可還原（41%）和可交換（23%）的形態(tài)控制，其余HMs主要存在于殘余形態(tài)（>60%）。可交換態(tài)和DGT（薄膜擴散梯度）-活性鎘之間存在顯著相關(guān)性，表明土壤中鎘的遷移性相對較高。土壤pH值、有機質(zhì)和礦物元素與大多數(shù)HMs的可交換和可還原形態(tài)（例如，鎘、鈷、錳、鎳、鉛和釩；p<0.05）有顯著相關(guān)性。然而，對于DGT活性部分并非如此，這表明土壤中重金屬遷移性與潛在生物有效性控制機制存在顯著差異。本研究的結(jié)果表明，在有效評估農(nóng)業(yè)土壤的安全性時，需要同時考慮HMs的化學(xué)提取形態(tài)和生物可利用形態(tài)。

總體發(fā)現(xiàn)顯示，農(nóng)田土壤中的重金屬（HMs）濃度相對于林地和荒地更高，而土壤中HMs的污染和生態(tài)風(fēng)險水平較低，除了鎘（Cd）具有適度的污染和風(fēng)險水平。土地利用并未改變土壤中HMs的化學(xué)提取形態(tài)，但它影響了DGT活性HMs。鎘的可交換和可還原形態(tài)分別占其總量的23%和41%，表明土壤中鎘的遷移性相對較高。其他HMs主要由殘余形態(tài)（>60%）控制。農(nóng)業(yè)區(qū)人為排放對土壤中HMs的污染、生態(tài)風(fēng)險和環(huán)境行為的影響有限。土壤pH值、有機質(zhì)（SOM）和礦物組成直接影響土壤中HMs的遷移性，盡管它們對化學(xué)提取與DGT活性形態(tài)有不同的影響。結(jié)果強調(diào)了在農(nóng)業(yè)區(qū)域評估土壤HMs遷移性時，使用化學(xué)和與動態(tài)過程相關(guān)的方法的重要性，未來的工作需要關(guān)注土地利用變化對土壤中HMs生物可利用性的影響。

智感環(huán)境的DGT技術(shù)在這篇文章中用于評估土壤中重金屬的潛在生物有效性，提供重金屬在土壤中動態(tài)遷移的信息，從而更準確地評估重金屬的生態(tài)風(fēng)險。它通過測量土壤中重金屬的活性分數(shù)，補充了傳統(tǒng)化學(xué)提取方法的結(jié)果，揭示了不同土地利用類型下重金屬遷移性的差異，強調(diào)了結(jié)合化學(xué)提取方法和DGT技術(shù)評估土壤重金屬遷移性的重要性。