结合多表面和生物毒性模型,预测土壤中的生物可用性和积累

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 生态毒理学 生态毒理学
• 土壤科学 土壤科学

背景情况:

• 在土壤动物中金属的生物可用性对于生态毒性测试至关重要.
• 土壤中的 (Cd) 污染给环境带来了重大关注.
• 了解Cd从土壤接口转移到生物体是必不可少的.

研究的目的:

• 为了确定Cd在自然污染的土壤中对folsomia candida的生物利用性.
• 评估化学提取方法和基于机制的模型来预测Cd的生物可用性.
• 开发和验证用于Cd生物积累的机械预测的组合模型.

主要方法:

• 使用的化学提取方法 (0.01 M CaCl2,0.43 M HNO3,土壤溶液,DGT,总土壤Cd).
• 采用了基于机制的多面模型 (MSM) 和三个组合模型 (MSMs-FIAM,MSMs-rBLM,MSMs-GCSM).
• 在不同的土壤条件下,在Folsomia candida中评估Cd生物积累.

主要成果:

• 与传统的化学提取方法相比,MSM提供了更好的Cd生物利用率预测 (R2 = 0.667).
• 使用MSM计算的溶解Cd有效地表明了F. candida在不同土壤特性中的生物可用性.
• 结合的MSMs-rBLM模型显示了Cd生物积累的优异预测 (R2 = 0.793,RMSE = 0.172,MAPE = 15.4%).

结论:

• MSM是预测Cd在土壤无脊椎动物中的生物可用性的有效工具.
• 该MSMs-rBLM模型准确地预测了Cd生物积累,并将土壤-液体接口与生物体表面联系起来.
• MSMs-rBLM提供了一种新的方法来评估土壤生态系统中的Cd生态风险.