通过预测性BA模型,对中国各省土壤重金属的生物可用性 (BA) 风险评估
Jiawen Zhang1, Xiaonan Wang2, Ji Li2
1State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, PR China; College of Water Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, PR China.
Journal of hazardous materials
|December 23, 2023
概括
生物可利用的重金属 (HM),而不是总含量,驱动生态风险. 使用随机森林模型的新框架准确评估了土壤HM风险,证实了生物可用性.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 土壤科学 土壤科学
背景情况:
- 生态风险评估 (ERA) 传统上依赖于总重金属 (HM) 含量,可能会高估风险.
- 生物可用性,而不是总度,决定了土壤HM的实际生物效应和生态影响.
- 为了准确的,多区域的风险评估,需要基于生物可用性的土壤质量标准 (基于BA的SQC) 的标准化框架.
研究的目的:
- 开发一种新的基于生物可用性的生态风险评估框架 (BA-based ERA).
- 为中国多个省份的HM获得基于生物可用性的土壤质量标准 (基于BA的SQC).
- 使用生物可用性准确评估土壤HM所带来的生态风险.
主要方法:
- 基于BA的ERA框架的开发,包括随机森林 (RF) 模型.
- 在中国31个省份为关键的HM (As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn) 衍生了217个基于BA的SQC.
- 使用射频模型来预测HM生物可用性,通过生物可用提取方法和总含量解释显著的变化.
主要成果:
- 射频模型在预测土壤HM生物利用性方面表现出高准确度 (平均R2=0.83) 和稳定性.
- 生物可用HM提取方法和总HM含量被确定为影响生物可用性的关键因素.
- 基于BA的ERA有效地减少了与土壤变异性相关的生态风险高估和不确定性.
结论:
- 该研究证实了使用生物可用性用于土壤HM的ERA的可行性和必要性.
- 开发的基于BA的ERA框架提供了更准确的对生态风险的评估.
- 这些发现支持对土壤环境标准的修订,以纳入基于HM的生物可用性标准.
