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(tuán)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(yán)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(kuò)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(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(zhǔn)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?jǐn)?shù)，補(bǔ)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(qiáng)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。