【产品应用】基于DGT技术测定中国东南城郊农业土壤及沉积物中金属（类金属）生物有效性及其概率风险评价
近日，中国水产科学研究院南海水产研究所谷阳光团队研究了中国东南部城郊农业土壤与沉积物中金属（类金属）生物有效性及其生态风险，以薄膜扩散梯度（DGT）技术为核心手段，结合物种敏感性分布（SSD）与概率风险评估（PRA）方法，首次系统评估了多种金属（如Cu、Zn、Cd、Pb、As等）联合暴露对水生生物的毒性风险。相关研究成果以 “Determination of metal(loid) bioavailability in peri-urban agricultural soils and sediments of Southeast China by DGT and probabilistic risk assessment of DGT-derived data” 为题，发表于土壤与沉积物领域的国际学术期刊《Journal of Soils and Sediments》，论文第—作者为岳羲和。
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目的：农业土壤与沉积物中金属（类金属）的积累对生态系统和人体健康构成重大威胁。本研究采用薄膜扩散梯度（DGT）技术，评估金属与砷（As）的生物有效性及其生态风险。核心创新在于首次将土壤/沉积物中的金属（类金属）与对水生生物的联合毒性风险耦合，引入概率风险评价（PRA）进行综合评估。
材料与方法：研究区位于中国东南南京市八卦洲，2023年8月共采集21份土壤与沉积物样品。利用DGT技术测定Cu、Mn、Co、Ni、Zn、Cd、Pb、无机汞（InHg）、V、Cr、As、Se、Mo、Sb、W的生物有效态浓度。基于物种敏感度分布（SSD）及已发表的水生生物毒性数据，采用实测DGT-活性浓度开展PRA。
结果：金属与As的空间分布呈现显著差异，受自然与人为因素共同驱动。双变量聚类热图显示强烈的空间异质性，不同点位受特定金属及As的影响程度各异。单因素分析表明，各元素对水生生物产生毒性的概率均<30%；然而，当考虑累积（混合）风险时，八卦洲土壤与沉积物对水生生物产生毒性效应的概率达43.8%。
结论：本研究揭示城郊农业土壤与沉积物中金属（类金属）联合暴露存在显著的生态风险（43.8%）。DGT与基于SSD的PRA整合可有效刻画污染物的生物有效性与生态风险。尽管单一金属风险较低，但其联合效应亟需高度关注。研究结果强调在生态评估中必须考虑混合毒性，并为类似农业区域的环境风险评价与管理提供了可行框架。
中国东南八卦洲土壤/沉积物中金属和As的DGT-活性浓度小提琴图
中国东南八卦洲土壤/沉积物中金属和As的DGT-活性浓度空间分布
中国东南八卦洲土壤/沉积物中金属与As的双变量聚类热图分析结果
Yue,X., Liang, RZ., Jordan, R.W. et al. Determination of metal(loid) bioavailability in peri-urban agricultural soils and sediments of Southeast China by DGT and probabilistic risk assessment of DGT-derived data. J Soils Sediments 25, 2943–2954 (2025). https://doi.org/10.1007/s11368-025-04118-3.
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https://link.springer.com/article/10.1007/s11368-025-04118-3
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