薄(bo)膜擴(kuo)散梯度（DGT）應(ying)用案例：土(tu)壤中重金(jin)屬(shu)的汙(wu)染與(yu)遷(qian)移性

本次分享(xiang)壹(yi)篇(pian)由(you)中科院(yuan)山地(di)災(zai)害(hai)與(yu)環境(jing)研究所(suo)邴海(hai)健團(tuan)隊(dui)在(zai)《ENVIRON GEOCHEM HLTH》上發(fa)表的(de)壹(yi)篇(pian)學(xue)術(shu)論文(wen)“Pollution and mobility of heavy metals in the soils of a typical agricultural zone in eastern China"。

農業(ye)土(tu)壤中重金(jin)屬(shu)（HMs）的汙(wu)染對(dui)國家食(shi)品(pin)安全(quan)構(gou)成(cheng)了嚴重(zhong)威脅，HMs的遷(qian)移性和環境(jing)行為與作物(wu)安全(quan)密(mi)切(qie)相關(guan)。在(zai)此(ci)，我們(men)評(ping)估(gu)了中國東部壹(yi)個(ge)主(zhu)要糧(liang)食(shi)生(sheng)產區三種(zhong)不同土(tu)地利用類型(xing)土壤中十種(zhong)HMs的汙染水(shui)平和遷(qian)移性，並探(tan)討(tao)了它(ta)們(men)的環境(jing)行為。土壤中HMs的濃度在(zai)農田(tian)中高於(yu)林地(di)和荒地(di)，與(yu)其(qi)他金(jin)屬(shu)相比，鎘（Cd）顯(xian)示(shi)出(chu)相對(dui)較高的(de)汙(wu)染和生(sheng)態風險水平。鎘主(zhu)要由(you)可還原（41%）和可交換(huan)（23%）的(de)形(xing)態控(kong)制(zhi)，其(qi)余(yu)HMs主(zhu)要存在(zai)於(yu)殘余(yu)形(xing)態（>60%）。可交換態和DGT（薄(bo)膜擴(kuo)散梯度）-活(huo)性鎘之間(jian)存在(zai)顯(xian)著(zhu)相關(guan)性，表明(ming)土(tu)壤中鎘的遷(qian)移性相對(dui)較高。土(tu)壤pH值、有機質和礦物(wu)元素(su)與(yu)大多數(shu)HMs的可(ke)交(jiao)換(huan)和可還原形(xing)態（例如，鎘、鈷、錳、鎳、鉛(qian)和釩(fan)；p<0.05）有(you)顯(xian)著(zhu)相關(guan)性。然(ran)而，對(dui)於(yu)DGT活性部分並非(fei)如(ru)此(ci)，這(zhe)表明(ming)土(tu)壤中重金(jin)屬(shu)遷(qian)移性與潛在(zai)生(sheng)物(wu)有(you)效(xiao)性控(kong)制(zhi)機制(zhi)存在(zai)顯(xian)著(zhu)差異(yi)。本研究的(de)結果(guo)表明(ming)，在(zai)有(you)效(xiao)評(ping)估(gu)農業(ye)土(tu)壤的安全(quan)性時(shi)，需要同時(shi)考(kao)慮(lv)HMs的(de)化(hua)學(xue)提(ti)取(qu)形(xing)態和生(sheng)物(wu)可(ke)利(li)用(yong)形(xing)態。

總體(ti)發(fa)現(xian)顯(xian)示(shi)，農田(tian)土(tu)壤中的重(zhong)金屬(shu)（HMs）濃度相對(dui)於(yu)林地(di)和荒地(di)更(geng)高，而(er)土壤中HMs的汙(wu)染和生(sheng)態風險水平較低，除(chu)了鎘（Cd）具(ju)有(you)適度的(de)汙染和風險水平。土地利(li)用(yong)並未改(gai)變(bian)土壤中HMs的化(hua)學(xue)提(ti)取(qu)形(xing)態，但它(ta)影(ying)響(xiang)了DGT活性HMs。鎘的可交換(huan)和可還原形(xing)態分別(bie)占其(qi)總量的23%和41%，表明(ming)土(tu)壤中鎘的遷(qian)移性相對(dui)較高。其(qi)他HMs主(zhu)要由(you)殘余(yu)形(xing)態（>60%）控(kong)制(zhi)。農業(ye)區人為排放(fang)對(dui)土壤中HMs的汙(wu)染、生(sheng)態風險和環境(jing)行為的影響(xiang)有(you)限。土(tu)壤pH值、有機質（SOM）和礦物(wu)組(zu)成(cheng)直接(jie)影(ying)響(xiang)土(tu)壤中HMs的遷(qian)移性，盡管它(ta)們(men)對(dui)化學(xue)提(ti)取(qu)與DGT活(huo)性形(xing)態有不同的(de)影響(xiang)。結(jie)果強調了在(zai)農業(ye)區域(yu)評(ping)估(gu)土壤HMs遷(qian)移性時(shi)，使(shi)用(yong)化(hua)學(xue)和與動態過程相關(guan)的(de)方法(fa)的(de)重要性，未來(lai)的(de)工作需要關(guan)註(zhu)土地利(li)用變(bian)化對(dui)土壤中HMs生(sheng)物(wu)可(ke)利(li)用(yong)性的影響(xiang)。

智感(gan)環境(jing)的(de)DGT技術(shu)在(zai)這(zhe)篇(pian)文(wen)章中用於(yu)評(ping)估(gu)土壤中重金(jin)屬(shu)的潛在(zai)生(sheng)物(wu)有(you)效(xiao)性，提(ti)供(gong)重金(jin)屬(shu)在(zai)土(tu)壤中動態遷(qian)移的信(xin)息，從而(er)更(geng)準(zhun)確地(di)評(ping)估(gu)重金屬(shu)的生(sheng)態風險。它(ta)通過測量土壤中重金(jin)屬(shu)的活(huo)性分數，補充(chong)了傳(chuan)統(tong)化(hua)學(xue)提(ti)取(qu)方法(fa)的(de)結果(guo)，揭(jie)示了不同土(tu)地利用類型(xing)下重金屬(shu)遷(qian)移性的差異(yi)，強調了結合(he)化學(xue)提(ti)取(qu)方法(fa)和DGT技術(shu)評(ping)估(gu)土壤重金(jin)屬(shu)遷(qian)移性的重要性。