韓東錦，張乃明，趙龍，侯紅

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實驗室，北京 100012；3.云南省土壤培肥與污染修復(fù)工程實驗室，昆明 650201）

鉛（Pb）是生物體非必需元素，在環(huán)境中具有遷移性，低濃度的Pb可對人體器官產(chǎn)生不可逆的損傷，高濃度的Pb可致癌或致人死亡。諸多研究表明Pb已成為影響食品安全的重要污染物，其毒害性已引起廣泛的社會關(guān)注[1]。我國耕地土壤受重金屬污染問題比較突出，其中Pb是超標(biāo)率較高的重金屬元素之一。有學(xué)者基于對2018年頒布的《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的土壤Pb含量標(biāo)準(zhǔn)存在“過保護(hù)”或“欠保護(hù)”現(xiàn)象[2-3]，且該現(xiàn)象在我國西南等地尤為突出[4-7]。云南省素有“有色金屬王國”之稱，是我國礦產(chǎn)資源開發(fā)活動集中的區(qū)域[8]，部分地區(qū)Pb自然背景值達(dá)490.0 mg·kg-1，超過國家農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值[9]，屬于典型的Pb高背景值地區(qū)。加之受到礦業(yè)活動、農(nóng)業(yè)耕作活動等因素的影響[10]，該地耕地土壤Pb含量超標(biāo)，威脅到了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全[11]。云南省東部是典型的地質(zhì)高背景與人類活動疊加影響區(qū)，也是以種植玉米等谷物類作物為主的糧食主產(chǎn)區(qū)，針對該區(qū)域耕地土壤和主栽作物開展Pb安全閾值的研究，可為精準(zhǔn)劃分耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別、實現(xiàn)受污染耕地安全利用提供科學(xué)依據(jù)。

目前，安全閾值的推導(dǎo)方法主要有物種敏感度分布（Species sensitivity distribution，SSD）法和評估因子（Assessment factor，AF）法[12-14]。SSD法基于物種對污染物敏感性差異分布，并通過物種的毒理數(shù)據(jù)來構(gòu)建毒性數(shù)據(jù)的敏感曲線，選用合適的模型擬合，結(jié)果更為科學(xué)合理。AF法可測得敏感物種對污染物的無效應(yīng)濃度。兩者相比，AF法推導(dǎo)出的安全閾值存在不確定性，而SSD法能充分考慮物種多樣性，已被美國、歐盟等多個國家和地區(qū)確立為制定Pb安全閾值的方法，如美國環(huán)保部通過SSD法制定的土壤篩選值為140 mg·kg-1，加拿大農(nóng)用地土壤指導(dǎo)值為70 mg·kg-1[15-16]。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的制定方法包括SSD法和建立回歸模型預(yù)測法。SSD法通過收集土壤-作物Pb生物富集因子，利用分布模型對作物富集因子和累積概率進(jìn)行擬合，根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB/T 2762—2017）中Pb限量值反推獲得安全閾值[17-20]。目前已有學(xué)者通過該方法推導(dǎo)安全閾值，如孟楠等[21]研究北方污灌區(qū)Pb低吸收小麥品種的富集特征并推導(dǎo)風(fēng)險閾值，鄭倩倩等[22]利用不同水稻品種富集鎘的敏感性差異建立江蘇典型水稻土鎘的安全閾值。上述研究結(jié)果既保證了建立安全閾值方法的科學(xué)性，也考慮到了我國不同地域和不同土壤類型對谷物類作物的差異，為滇東土壤推導(dǎo)谷物類安全閾值提供了參考。SSD法常見的分布模型如Logistic、Burn-Ⅲ、Log-triangular等，該方法無特定的擬合模型，因此可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。曾慶楠等[14]對不同SSD法分布函數(shù)擬合精度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)Logistic函數(shù)模型最佳。經(jīng)對比篩選，本研究最終采用Logistic函數(shù)，該函數(shù)的計算結(jié)果更具有實際意義。采用回歸模型預(yù)測法對土壤和農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量以及土壤理化性質(zhì)（如pH）進(jìn)行多元回歸分析，建立預(yù)測模型，依據(jù)食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測土壤Pb有效態(tài)含量安全閾值。

綜上所述，本研究充分考慮滇東地區(qū)的實際情況，并參考我國耕地土壤標(biāo)準(zhǔn)制定方法體系，分別選用SSD法和建立回歸模型預(yù)測法推導(dǎo)土壤Pb全量與有效態(tài)含量安全閾值，為我國耕地在高背景區(qū)的分類管理及后續(xù)的安全利用提供思路和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于云南省的東部，行政上包括昭通市、昆明市和曲靖市部分區(qū)縣，該區(qū)域氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，雨季集中在每年的5—10月，地貌屬于滇東巖溶高原，區(qū)域內(nèi)地帶性土壤以紅壤為主，成土母質(zhì)以碳酸鹽為主，種植面積最大的是玉米，零星分布有小麥。農(nóng)用地詳查結(jié)果顯示該區(qū)域是云南省受重金屬污染耕地面積最大、空間分布最集中、污染程度最重的區(qū)域。

1.2 樣點(diǎn)布設(shè)和樣品采集

布點(diǎn)采樣是獲取科研數(shù)據(jù)最基礎(chǔ)的工作，做好土壤-谷物協(xié)同采樣可為耕地土壤安全閾值的推導(dǎo)提供支撐。本次布點(diǎn)采樣遵循以下原則：①優(yōu)先選擇土壤存在Pb污染的縣區(qū)；②土壤類型均為紅壤；③作物的采集既考慮滇東地區(qū)作物的產(chǎn)量和播種面積，又兼顧到栽培方式（裸露栽培和設(shè)施栽培），樣品具有集中代表性，符合當(dāng)?shù)鼐用袢粘Ｐ枨?，因此以玉米為主，兼顧小麥。共采?00個土壤樣品，包括79個玉米樣品和21個小麥樣品，同時記錄作物品種名稱，玉米主栽品種涉及9個（羅單566、會單4號、勝玉6號、保玉7號、會單888、金玉7號、廣玉5號、地沃1號、宣黃4號），小麥主栽品種涉及4個（川麥107、濟(jì)麥20、小光頭麥、云麥42）。土樣采集深度為0～20 cm，去除土樣中的根茬、動物殘體和石塊等雜物，每個土壤樣品采集1 kg，土樣混合均勻后裝入塑料密封袋，帶回實驗室后風(fēng)干過篩（2 mm）備用。參考《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（NY/T 395—2012）中的規(guī)定，每個采樣地選用“S”型五點(diǎn)取樣法，采樣布點(diǎn)規(guī)格為5 m×5 m。土壤-谷物協(xié)同采樣點(diǎn)位分布詳見圖1。

圖1 土壤-谷物協(xié)同采樣點(diǎn)位分布圖Figure 1 Study area and sampling point distribution of 100 groups of samples

1.3 分析方法

1.3.1 土樣Pb全量和有效態(tài)含量的測定

土壤Pb全量測定參照《土壤中鉛鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997），將處理好的土壤樣品用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸消煮分解，然后使用火焰原子吸收法測定，使用儀器為原子吸收分光光度計AA6880。

土壤Pb有效態(tài)采用《土壤質(zhì)量有效態(tài)鉛和鎘的測定 原子吸收法》（GB/T 23739—2009）中的DTPA法測定。所有藥品均為優(yōu)級純。待測液制備：稱取10 g過2 mm篩的風(fēng)干土樣置于塑料瓶中，加入25 mL DTPA浸提劑，25℃下加蓋振蕩120 min（180 r·min-1），然后用濾紙過濾。吸取過濾好的上清液2.5 mL置于塑料瓶中，然后小心加入0.25 mL濃硝酸，再振蕩15 min（不加蓋）以驅(qū)除CO2。待測清液用原子吸收分光光度法直接測定，使用儀器為原子吸收分光光度計AA6880。

1.3.2 農(nóng)產(chǎn)品中Pb含量的測定

農(nóng)產(chǎn)品中Pb含量采用石墨爐吸收光譜法消煮（GB 5009.12—2017）測定。樣品消解后，經(jīng)石墨爐原子化，在283.3 nm處測定其吸光度。在一定范圍內(nèi)Pb的吸光度值與Pb含量成正比，可通過與標(biāo)準(zhǔn)系列比較進(jìn)行定量。

1.3.3 土壤理化性質(zhì)的測定

用pH計測定土壤pH，土壤懸濁液按照水和土樣2.5∶1配比。土樣中有機(jī)碳（SOC）采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定。

1.4 計算方法

1.4.1 物種敏感度分布（SSD）法

SSD法推導(dǎo)步驟如下：①根據(jù)實際情況劃分土壤pH范圍。②在不同pH范圍內(nèi)計算生物富集因子（BCF），生物富集因子為農(nóng)產(chǎn)品中Pb含量與土壤環(huán)境中Pb含量的比值，其公式如下：

式中：C農(nóng)產(chǎn)品為谷物類農(nóng)產(chǎn)品中的Pb含量，mg·kg-1。

③根據(jù)生物富集因子計算其累積概率，對數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)擬合即可得到SSD曲線，并由EEC-SSD軟件直接計算生態(tài)風(fēng)險閾值（HC5）。本研究數(shù)據(jù)采用Logistic函數(shù)分布模型。

擬合方程如下：

式中：y為累積概率；x為1/BCF；a、b、x0為常數(shù)。

通過公式（1）反推1/BCF值，如公式（2）。以Pb為例，根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中規(guī)定的谷物類Pb標(biāo)準(zhǔn)限值0.2 mg·kg-1，按公式（3）推導(dǎo)獲得土壤中Pb的安全閾值（Cs）。

式中：CR為谷物類的重金屬限值。

對土壤和農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量以及土壤理化性質(zhì)進(jìn)行多元回歸分析，建立預(yù)測模型，依據(jù)食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，推導(dǎo)安全閾值?；貧w方程公式如下：

式中：C農(nóng)產(chǎn)品為農(nóng)產(chǎn)品中污染物含量，mg·kg-1；C土壤為土壤中污染物含量，mg·kg-1；P為土壤pH值；a、b、c為方程中參數(shù)。

1.4.3 土壤Pb活度計算

Pb活度=農(nóng)田土壤Pb有效態(tài)含量/農(nóng)田土壤Pb全量×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

使用Excel 2010軟件對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過91衛(wèi)圖助手（北京千帆世景科技有限公司開發(fā)的全球首款Google Earth衛(wèi)星影像專業(yè)下載器）核實確定采樣點(diǎn)位經(jīng)緯度坐標(biāo)，并通過ArcGIS 10.8繪制采樣點(diǎn)位分布圖。采用PASW Statistics 18.0軟件對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括均值聚類分析、回歸分析等，最后通過國家生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)計算軟件（中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實驗室開發(fā)的物種敏感度分布法使用系統(tǒng)）繪制擬合SSD曲線，包括輸入公式、代入計算等。

2 結(jié)果與討論

2.1 耕地土壤Pb污染特征

文獻(xiàn)資料和采樣結(jié)果表明，滇東耕地土壤Pb含量存在較大差異?！捌呶濉逼陂g云南省土壤背景值為9.50～490.00 mg·kg-1，其中滇東土壤Pb含量范圍為2.20～108.20 mg·kg-1，極顯著高于全國土壤Pb含量范圍（1.5～52.1 mg·kg-1）[23-24]。滇東地區(qū)土壤成土母質(zhì)以碳酸鹽巖類為主，該類成土母質(zhì)的特征為土壤中Pb、Zn、Cd含量較高、土壤pH呈弱酸性，受該成土母質(zhì)的影響，滇東地區(qū)土壤Pb背景值高于云南省Pb背景值。該結(jié)論與實際采樣和檢測的土壤中Pb含量結(jié)果一致，具體如表1所示。

由表1可知，自然高背景與人為活動疊加區(qū)的耕地土壤中Pb含量的平均值和滇東地區(qū)背景值、云南省背景值差異顯著，說明人為活動是導(dǎo)致其周邊耕地Pb含量激增的主要原因。尹國慶等[25]的研究表明農(nóng)用地土壤重金屬主要來源為人為礦業(yè)活動，成土母質(zhì)的影響較低，與本研究結(jié)果相符。

具體到農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施項目上，甲方項目勘察設(shè)計的重點(diǎn)在于，一是發(fā)揮自己在項目使用部門與設(shè)計人員之間的“橋梁”作用，充當(dāng)好“信息技術(shù)協(xié)調(diào)”的角色，主動帶領(lǐng)設(shè)計人員深入項目建成后的使用部門，讓設(shè)計方與使用方充分交換信息，充分了解項目的使用功能；二是要調(diào)研走訪國內(nèi)已建成的類似項目設(shè)施，進(jìn)一步落實相關(guān)的技術(shù)參數(shù)；三是要實地考察項目建設(shè)用地的環(huán)境，掌握當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政策、土地狀態(tài)、氣候條件等因素。除此之外，甲方應(yīng)把握好初步設(shè)計的內(nèi)部審查。初步設(shè)計出來以后，基建管理部門應(yīng)召集項目參建部門、行業(yè)專家進(jìn)行內(nèi)部審查，要充分比較使用功能和投資成本，剔除那些因功能設(shè)計過高而導(dǎo)致造價偏高的“非必需部分”，有效控制造價。

表1 滇東地區(qū)不同調(diào)查類型的耕地土壤Pb含量分布特征Table 1 Characteristics of Pb content distribution in soils of cultivated land with different investigation types in eastern Yunnan

結(jié)合表2可知，研究區(qū)域農(nóng)田土壤Pb的活度偏高，該結(jié)果與趙云杰等[26]和KENDIR等[27]的研究結(jié)果一致。以往土壤Pb基準(zhǔn)值的推導(dǎo)和基準(zhǔn)值的確定都以土壤Pb全量作為依據(jù)，未考慮土壤Pb有效態(tài)含量的影響，因此按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的劃分難以有效保護(hù)耕地質(zhì)量。蔣寶[28]以建立的基于EDTA提取態(tài)SSD曲線，推導(dǎo)出了Cu的有效態(tài)安全閾值，說明重金屬有效態(tài)也可作為推導(dǎo)土壤基準(zhǔn)值的依據(jù)。本研究采用SSD法推導(dǎo)安全閾值，通過驗證作物正確率來判斷其適用性。

表2 研究區(qū)域耕地土壤中Pb活度分布（%）Table 2 Distribution of Pb activity in cultivated soils in areas with different pollution causes（%）

2.2 土壤理化性質(zhì)分析

土壤理化性質(zhì)是影響作物富集重金屬的重要因素，也是回歸模型推導(dǎo)的重要參數(shù)。不同研究結(jié)果表明，土壤重金屬有效態(tài)含量不僅受全量影響，而且還與土壤類型、土壤pH和土壤有機(jī)質(zhì)存在正相關(guān)關(guān)系[29-30]。因此，為探究土壤Pb全量、Pb有效態(tài)含量和谷物類Pb含量之間的關(guān)系，本研究選定調(diào)查區(qū)域普遍存在的紅壤為調(diào)查對象，對其理化性質(zhì)（土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)含量）進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，具體結(jié)果見表3。在此基礎(chǔ)上，將谷物類作物Pb含量與土壤Pb全量和土壤Pb有效態(tài)含量進(jìn)行線性擬合（圖2），結(jié)果表明，谷物類作物Pb含量與土壤Pb有效態(tài)含量相關(guān)性更高（R2=0.759），說明在該研究區(qū)域，有效態(tài)含量作為推導(dǎo)閾值的依據(jù)比全量推導(dǎo)閾值將更為有效。

圖2 谷物類農(nóng)產(chǎn)品Pb含量與土壤Pb全量和Pb有效態(tài)含量的相關(guān)關(guān)系Figure 2 Correlation between the Pb content of cereal agricultural products，total content of Pb in soil，and available content of Pb in soil

由表3可知，土壤pH與土壤Pb全量、作物Pb含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.345，P＜0.01和R=-0.357，P＜0.01），與土壤Pb有效態(tài)含量呈顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.332，P＜0.05），說明隨著土壤pH的降低，對應(yīng)點(diǎn)位的土壤Pb全量和有效態(tài)含量增加，其原因是土壤酸堿度可直接影響土壤元素活性，從而影響Pb在土壤中的形態(tài)及遷移性，使Pb在土壤中被活化，增加農(nóng)產(chǎn)品可吸收的Pb量，這與王凌等[31]和LEI等[32]通過蔬菜類作物得到的結(jié)論一致。土壤Pb全量和土壤Pb有效態(tài)含量、作物Pb含量呈極顯著正相關(guān)（R=0.861，P＜0.01和R=0.677，P＜0.01），說明土壤Pb全量增加，對應(yīng)點(diǎn)位的土壤Pb有效態(tài)含量也顯著增加，表明土壤中Pb的生物有效性提高，作物更容易富集Pb。趙小學(xué)等[33]發(fā)現(xiàn)土壤Pb有效態(tài)含量和土壤Pb全量呈顯著正相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。在本研究中，土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤Pb全量呈極顯著正相關(guān)，與土壤Pb有效態(tài)含量呈顯著正相關(guān)，但與作物Pb含量無相關(guān)性（R=0.120），其原因是有機(jī)質(zhì)可改變Pb的形態(tài)，同時還影響土壤Pb有效態(tài)含量的提取，該現(xiàn)象與萬紅友等[34]和王科等[35]的研究結(jié)論一致。

表3 土壤-作物Pb含量與對應(yīng)點(diǎn)位土壤理化性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系Table 3 Correlation analysis between the Pb content in different receptors and soil physicochemical properties

2.3 SSD法推導(dǎo)土壤安全閾值

分別以1/BCF1、1/BCF2作為橫坐標(biāo)、累積概率作為縱坐標(biāo)，選擇Logistic分布模型擬合得到不同pH范圍下的SSD曲線（圖3和圖4）。根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動計算出HC5等數(shù)值，并與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)對比后進(jìn)行整合，結(jié)果如表4所示。

圖3 不同pH范圍耕地土壤谷物類Pb的SSD全量曲線Figure 3 Curve of SSD-derived total amounts of grain-like Pb in cultivated soils at different pH ranges

圖4 不同pH范圍內(nèi)谷物類Pb的SSD有效態(tài)含量曲線Figure 4 Curves of SSD-derived states of available contents of cereal Pb at different pH ranges

危險濃度（Hazardous concentration，HCp，p為保護(hù)物種所占百分比），即保護(hù)（100-p）%物種不受影響時所允許的最大劑量濃度，根據(jù)實際情況一般選用HC5作為危害濃度[36]。此外，對于SSD法Logistic分布模型，檢驗該模型擬合優(yōu)度的參數(shù)包括決定系數(shù)（R2）、均方根（RMSE）和K-S檢驗。當(dāng)R2大于0.6時具有統(tǒng)計學(xué)意義，R2越接近1，說明擬合優(yōu)度越大，擬合結(jié)果越精準(zhǔn)；RMSE也叫回歸系統(tǒng)的擬合標(biāo)準(zhǔn)差，可反映出模型的精密度，RMSE越接近于0，說明擬合精確度越高；通過K-S檢驗可知分布模型是否符合理論分布，其中P＞0.05證明實際分布曲線與理論分布曲線不具有顯著差異，即說明擬合效果好。表4中的結(jié)果表明分布模型推導(dǎo)的數(shù)值符合理論計算要求。從全量推導(dǎo)結(jié)果來看，酸性、中性土壤中的全量安全閾值（84.4 mg·kg-1）比GB 15618—2018中的風(fēng)險篩選值（90 mg·kg-1）低。在酸性土壤條件下，土壤對Pb離子吸附性降低[37]，Pb的遷移性和生物有效性提高，因此更容易被作物吸收。在pH＞7.5的范圍內(nèi)推導(dǎo)出的全量結(jié)果（187.4 mg·kg-1）比風(fēng)險篩選值（170 mg·kg-1）高。本研究基于土壤Pb全量推導(dǎo)出的不同pH范圍下的安全閾值都高于鄭麗萍等[38]基于土壤微生物、動物和植物的生態(tài)風(fēng)險的土壤Pb環(huán)境基準(zhǔn)值（80.5 mg·kg-1），其結(jié)果與其他國家和地區(qū)的基準(zhǔn)值或指導(dǎo)值相比處于中等保守的水平。王曉南等[39]通過生態(tài)毒理學(xué)實驗和搜集本土物種文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，基于SSD法計算出保定潮土中保護(hù)陸生植物、無脊椎動物Pb土壤環(huán)境基準(zhǔn)值范圍為31.7～58.3 mg·kg-1。以上研究認(rèn)為，地域、受體（植物、動物、微生物）、土壤理化性質(zhì)等因素的不同導(dǎo)致閾值研究結(jié)果存在較大差異，因此需要結(jié)合本土實際情況進(jìn)行安全閾值的研究。從有效態(tài)含量推導(dǎo)結(jié)果來看，土壤pH增加，土壤重金屬的有效態(tài)含量下降，土壤pH降低，重金屬有效態(tài)含量增加。這一結(jié)果與周啟星等[40]和李寧[41]的研究結(jié)論一致。目前國內(nèi)暫無重金屬有效態(tài)含量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，因此可通過實際采樣結(jié)果驗證安全閾值的準(zhǔn)確性。

表4 不同pH范圍土壤Pb全量、有效態(tài)含量安全閾值Table 4 Thresholds of total and available Pb contents in soils of different pH ranges

2.4 回歸模型法推導(dǎo)的安全閾值

基于谷物類Pb含量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析等結(jié)果，通過PASW Statistics 18.0軟件將相關(guān)因子引入公式（4），建立回歸方程，如公式（5）所示，分別將GB 2762—2017中谷物類Pb的限值（0.2 mg·kg-1）和GB 15618—2018中土壤Pb的風(fēng)險篩選值代入計算，得到不同pH范圍的有效態(tài)HC5（表5）。

表5 不同pH范圍耕地土壤Pb有效態(tài)含量HC5Table 5 Threshold of the state of available Pb content in cultivated soil in different pH ranges

2.5 安全閾值結(jié)果驗證

參照夏家淇[2]的研究思路，分別將驗證結(jié)果以正確率和錯誤率的形式體現(xiàn)。正確率包括：土壤Pb含量超標(biāo)，對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品Pb含量超標(biāo)；土壤Pb含量不超標(biāo)，對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品Pb含量不超標(biāo)。錯誤率包括：土壤Pb含量不超標(biāo)，對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品Pb含量超標(biāo)；土壤Pb含量超標(biāo)，對應(yīng)點(diǎn)位農(nóng)產(chǎn)品Pb含量不超標(biāo)。劃分結(jié)果如表6所示。

由表6可知，根據(jù)土壤Pb全量制定的風(fēng)險篩選值和安全閾值正確率不足80%，基于本研究全量推導(dǎo)安全閾值正確率（76.5%）高于GB 15618—2018風(fēng)險篩選值正確率（73.1%），說明現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的制定方法可行，但對研究區(qū)域的適用性較低。通過比較全量安全閾值和有效態(tài)安全閾值發(fā)現(xiàn)，基于有效態(tài)含量推導(dǎo)的安全閾值正確率更高，其中回歸模型預(yù)測有效態(tài)HC5的正確率最高（88.1%），充分證明研究區(qū)域中土壤Pb有效態(tài)含量安全閾值的適用性。土壤重金屬全量和其有效態(tài)含量沒有固定的線性關(guān)系，影響土壤重金屬有效態(tài)含量的變化因素除土壤理化性質(zhì)外，土層深度、土地利用方式和使用其他化學(xué)物質(zhì)都會綜合影響重金屬有效態(tài)含量的變化[42-44]。不同有效態(tài)含量的提取方法和浸提劑也會直接影響土壤Pb有效態(tài)含量的測定[45-46]。因此，驗證結(jié)果有一定的局限性，僅適用于研究區(qū)域收集的數(shù)據(jù)，但該方法可用于制定我國其他不同成土母質(zhì)或不同土壤利用類型的耕地安全閾值，作為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充和延伸，優(yōu)先考慮農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量，才能更合理地進(jìn)行耕地質(zhì)量類別劃分并保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量[47-49]?；诒狙芯康慕Y(jié)果，研究區(qū)域耕地質(zhì)量類別劃分依據(jù)建議參考表7。

表6 參照不同pH范圍的劃分結(jié)果Table 6 Refer to the division results of different pH ranges

表7 滇東地區(qū)自然高背景與人為活動雙重影響下耕地質(zhì)量類別劃分依據(jù)Table 7 Classification basis of cultivated land quality under the dual influence of natural high background and human activities in eastern Yunnan

3 結(jié)論

（1）滇東地區(qū)屬于高地質(zhì)背景和人為活動疊加影響區(qū)，谷物類作物主產(chǎn)區(qū)耕地土壤Pb含量平均值為76.53 mg·kg-1，遠(yuǎn)高于云南省土壤Pb背景值（40.60 mg·kg-1）和滇東地區(qū)背景值（47.05 mg·kg-1）。

（2）通過SSD法推導(dǎo)不同pH范圍（pH≤6.5、6.5＜pH≤7.5、pH＞7.5）耕地土壤Pb全量安全閾值分別為84.4、126.3 mg·kg-1和187.4 mg·kg-1；有效態(tài)安全閾值分別為20.7、52.1 mg·kg-1和104.5mg·kg-1。

（3）應(yīng)用回歸模型推導(dǎo)不同pH范圍（pH≤5.5、5.5＜pH≤6.5、6.5＜pH≤7.5、pH＞7.5）耕地土壤Pb有效態(tài)安全閾值分別為20.2、42.5、56.3 mg·kg-1和94.1 mg·kg-1。

（4）數(shù)據(jù)驗證結(jié)果顯示利用回歸模型預(yù)測的Pb安全閾值正確率最高（88.1%），其次是基于SSD法推導(dǎo)出的有效態(tài)安全閾值（82.5%），兩者皆高于全量安全閾值的正確率（73.1%、76.5%）。