摘要：為深入探討土壤重金屬環(huán)境閾值研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，本文利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，通過CiteSpace 軟件，基于Web ofScience和CNKI數(shù)據(jù)庫中相關(guān)文獻(xiàn)，綜合分析了近30年來國內(nèi)外土壤重金屬環(huán)境閾值的研究趨勢(shì)及熱點(diǎn)。結(jié)果顯示，國際上研究熱點(diǎn)主要聚焦于“食品安全閾值”“生態(tài)安全閾值”“閾值研究對(duì)象”以及“重金屬界面過程”4個(gè)方面，而國內(nèi)的研究熱點(diǎn)主要聚焦于“物種累積規(guī)律”“閾值推導(dǎo)”和“環(huán)境容量模型”等方面。針對(duì)研究不同重金屬的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，生態(tài)安全閾值、食品安全閾值和人體健康風(fēng)險(xiǎn)閾值的主要推導(dǎo)方式分別為物種敏感性分布（SSD）法、經(jīng)驗(yàn)回歸方程法和目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)法。通過對(duì)比總結(jié)不同重金屬閾值及各國土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)土壤重金屬生態(tài)安全閾值和食品安全閾值在數(shù)值上存在較大差異，且不同國家的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)亦有較大差別。國內(nèi)重金屬閾值研究應(yīng)該更加關(guān)注土壤重金屬界面作用過程和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)收集等方面，并將大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)與重金屬閾值研究相互結(jié)合，盡快完善各類重金屬土壤環(huán)境閾值，為制定符合我國國情的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；閾值；文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)；CiteSpace

中圖分類號(hào)：G353.1；X53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-2043（2024）11-2443-12 doi：10.11654/jaes.2023-0423

土壤重金屬污染不僅威脅農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)，還可能經(jīng)食物鏈危害人體健康。土壤重金屬閾值是指土壤中某一污染物對(duì)特定暴露受體不產(chǎn)生不良或者有害影響的最大劑量（無作用劑量）或濃度[1]，其含義類似于基準(zhǔn)值、臨界值和毒性限值，其是土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的主要依據(jù)[2]。此外，土壤環(huán)境閾值還是土壤環(huán)境容量和承載力精細(xì)化核算的基礎(chǔ)，對(duì)確定土壤所能容納的最大污染負(fù)載量以及土壤單元所能承受的人類活動(dòng)規(guī)模和強(qiáng)度至關(guān)重要[3-4]。目前僅部分國家制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，例如：我國于1995年發(fā)布了第一個(gè)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618—1995），而后在2018年試行《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）和《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB 36000—2018）；美國環(huán)保局于1998年發(fā)布《生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》，并依據(jù)17種土壤重金屬生態(tài)閾值制定了風(fēng)險(xiǎn)篩選準(zhǔn)則；德國、丹麥、西班牙等國也頒布了相應(yīng)的生態(tài)篩選值。該類標(biāo)準(zhǔn)的頒布對(duì)于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、建設(shè)用地合理開發(fā)利用具有重要意義，進(jìn)一步推動(dòng)了土壤污染治理工作，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障了人體健康。然而，由于土壤的復(fù)雜性及生物的多樣性，建立科學(xué)精準(zhǔn)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頗具挑戰(zhàn)，因此，持續(xù)開展土壤重金屬閾值相關(guān)研究的需求十分迫切。

土壤重金屬閾值可從生態(tài)安全、食品安全、人體健康風(fēng)險(xiǎn)等方面推導(dǎo)。生態(tài)安全閾值主要基于重金屬對(duì)試驗(yàn)生物受體的10%抑制效應(yīng)濃度（EC10）、20%抑制效應(yīng)濃度（EC20）和半數(shù)抑制效應(yīng)濃度（EC50）等評(píng)價(jià)終點(diǎn)，建立劑量-效應(yīng)曲線并以此推導(dǎo)生態(tài)安全閾值。食品安全閾值通過獲取試驗(yàn)受體可食用部位的重金屬富集系數(shù)（BCF值），利用食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或人體攝入風(fēng)險(xiǎn)倒推土壤含量限值。人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要通過評(píng)估重金屬污染物與人體接觸的暴露途徑來推導(dǎo)閾值[5]。土壤重金屬的推導(dǎo)方法主要分為點(diǎn)模型、概率模型以及經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?。點(diǎn)評(píng)估模型主要采用評(píng)估因子法評(píng)估物種敏感性以確定生態(tài)安全閾值，具體指研究區(qū)域內(nèi)由某種最敏感物種的急性或慢性毒理學(xué)數(shù)據(jù)除以評(píng)估因子得到作為基準(zhǔn)值的無效應(yīng)濃度值（NOEC），但其缺點(diǎn)在于只選用最敏感的物種使結(jié)果不具有普適性；概率分布模型則主要是以物種敏感性分布法為主，為當(dāng)下主流的閾值研究方法，其主要基于不同物種對(duì)重金屬的敏感性差異而建立，同時(shí)兼顧生物有效性；經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛣t主要是指生態(tài)環(huán)境效應(yīng)法、貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型等，其主要基于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)推算土壤環(huán)境中重金屬元素最高允許濃度[6]。

本研究采用CiteSpace知識(shí)圖譜軟件和文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析方法，對(duì)CNKI和Web of Science（WoS）核心數(shù)據(jù)庫中的重金屬閾值研究相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析。通過描繪發(fā)文量及關(guān)鍵詞等知識(shí)圖譜，對(duì)土壤重金屬閾值研究的發(fā)展成果進(jìn)行梳理與總結(jié)，以揭示研究動(dòng)態(tài)發(fā)展過程及演變趨勢(shì)，挖掘理論與實(shí)踐研究的前沿與熱點(diǎn)。同時(shí)歸納總結(jié)各重金屬土壤環(huán)境閾值及各國家頒布的土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，以期為土壤重金屬閾值研究提供科學(xué)參考。

1 研究方法

數(shù)據(jù)來源于CNKI 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫。CNKI數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索時(shí)以“SU=‘土壤’and（TI=‘重金屬’or TI=‘鎘’or TI=‘銅’or TI=‘鉛’or TI=‘鋅’or TI=‘錫’or TI=‘鉻’or TI=‘鎳’or TI=‘砷’or TI=‘銻’or TI=‘汞’or TI=‘鈷’or TI=‘鉍’）and（TI=‘閾值’or TI=‘基準(zhǔn)’or TI=‘容量’or TI=‘標(biāo)準(zhǔn)’）”為檢索式精確檢索，只選擇核心期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)，將發(fā)表時(shí)間設(shè)置在1992年1月1日—2021年12月31日，共得到檢索結(jié)果120條。WoS數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索時(shí)，首先選擇“Web of Science核心合集”，引文索引為“All”，并以“TI=（（\"trace metal*\" OR \"heavy metal*\"OR \"trace element*\" OR \"cadmium\" OR \"Cd\" OR \"cop?per\" OR \"Cu\" OR \"lead\" OR \"Pb\" OR \"zinc\" OR \"Zn\"OR \"tin\" OR \"Sn\" OR \"nickel\" OR \"Ni\" OR \"antimo?ny\" OR \"Sb\" OR \"antimonite\" OR \"antimonate\" OR\"mercury\" OR \"Hg\" OR \"cobalt\" OR \"Co\" OR \"bis?muth\" OR \"Bi\" OR \"arsenic\" OR \"arsenate\" OR \"arse?nite\" OR \"chromium\" OR \"chromate\" OR \"selenium\"OR \"selenate\" OR \"selenite\"）AND（\"threshold*\" OR\"standard*\" OR \"criteri*\" OR \"toxicity\"）AND soil）”為檢索式進(jìn)行檢索，排除綜述類文獻(xiàn)，并將發(fā)表時(shí)間設(shè)置在1992年1月1日—2021年12月31日，共檢索到文獻(xiàn)590篇。文獻(xiàn)檢索完成于2022年11月。為使共現(xiàn)圖譜更加簡(jiǎn)潔美觀，軟件分析參數(shù)如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量時(shí)間分析

2.1.1 國際發(fā)文量分析

WoS核心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示（圖1），國際上關(guān)于土壤重金屬閾值的相關(guān)研究大致可分為3 個(gè)階段：（1）1992—2001年，起步階段，累積發(fā)文量66篇。此階段以不同重金屬元素在土壤中基本理化性質(zhì)和毒性為切入點(diǎn)，逐步建立土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。（2）2002—2011年，發(fā)展階段，發(fā)文量穩(wěn)步上升，累積達(dá)143篇。研究延續(xù)上階段主題深入發(fā)展，并不斷分化出基于生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)和食品質(zhì)量安全的土壤重金屬閾值研究，探索重金屬在土壤界面的環(huán)境行為和形態(tài)變化對(duì)閾值的影響。（3）2012—2021年，快速發(fā)展階段，累積發(fā)文量381篇。此階段閾值研究大幅增加，拓展與總結(jié)了土壤重金屬的表觀毒性和作物累積規(guī)律，完善閾值模型建立，并深入探究分子層面機(jī)制。

2.1.2 國內(nèi)發(fā)文量分析

基于近30年CNKI土壤重金屬閾值相關(guān)研究（圖1），本文將國內(nèi)土壤重金屬閾值研究大致劃分為3個(gè)階段：（1）1992—2001年，研究處于初級(jí)階段，累積發(fā)文量11篇。此階段閾值研究以土壤臨界值和土壤環(huán)境容量研究為基礎(chǔ)開展[3]。（2）2002—2011年，研究處于增長(zhǎng)階段，累積發(fā)文量23篇。隨著土壤環(huán)境學(xué)科的不斷發(fā)展，閾值研究領(lǐng)域基于不同的保護(hù)目的如生態(tài)安全、食品安全和人體健康等方面開展針對(duì)性研究，整體發(fā)文量逐步上升[7-8]。（3）2012—2021年，研究處于高速增長(zhǎng)階段，累積發(fā)文量86篇。此階段閾值研究繼續(xù)深入，探究了土壤重金屬閾值的影響因素，構(gòu)建了定量預(yù)測(cè)模型，從機(jī)理層面開展研究。

2.2 國際關(guān)鍵詞聚類分析

國際關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜可分為4個(gè)聚類，即“食品安全閾值”“生態(tài)安全閾值”“重金屬界面過程”和“閾值研究對(duì)象”，分別反映近30年來該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)（圖2）。出現(xiàn)頻率排名前10的關(guān)鍵詞見表2。

2.2.1 食品安全閾值

食品安全閾值是以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食品安全為目的，基于植物體內(nèi)的重金屬富集系數(shù)，通過食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或人體攝入風(fēng)險(xiǎn)倒推出的土壤中重金屬的含量限值?！翱墒秤貌课唬╡dible part）”為該聚類的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，與其連接緊密的關(guān)鍵詞有健康風(fēng)險(xiǎn)（health risk）、食品安全（food safety）和土壤閾值（soil threshold）等。攝食是重金屬進(jìn)入人體的重要途經(jīng)之一，不同種類作物和同種作物的不同品種由于外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基因型的差異而對(duì)重金屬的富集能力和吸收機(jī)制存在明顯差異，研究人員發(fā)現(xiàn)葉菜類蔬菜比塊莖類蔬菜更容易從土壤中累積Pb[9]，而我國南方地區(qū)廣泛種植的秈稻比北方的粳稻更易吸收Cd[10]。有效態(tài)重金屬的食品安全閾值相比于重金屬總量閾值可以更準(zhǔn)確地評(píng)估作物對(duì)重金屬的吸收累積，而重金屬的有效態(tài)主要取決于土壤性質(zhì)，如pH、有機(jī)碳（OC）和陽離子交換量（CEC）等，因此充分考慮土壤性質(zhì)對(duì)有效態(tài)重金屬的影響并構(gòu)建相應(yīng)的重金屬“土壤-作物”轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)模型能夠更好地推進(jìn)食品安全閾值研究[11]。

2.2.2 生態(tài)安全閾值

生態(tài)安全閾值是指某一重金屬對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)中暴露的生物不產(chǎn)生有害影響的最大安全劑量或濃度。包括的主要關(guān)鍵詞有：積累（accumulation）、吸收（adsorption）、暴露（exposure）、響應(yīng)（response）和生態(tài)毒性（ecological dose）等。該研究主要以植物生長(zhǎng)、微生物活性以及土壤無脊椎動(dòng)物的繁殖、存活率等為評(píng)價(jià)終點(diǎn)，擬合劑量效應(yīng)曲線，并通過SSD法推導(dǎo)生態(tài)安全閾值。重金屬生態(tài)安全閾值不僅與土壤中重金屬的濃度有關(guān)，還與重金屬形態(tài)及對(duì)物種評(píng)價(jià)終點(diǎn)的毒性響應(yīng)有直接關(guān)系[12]。生物和非生物因素都會(huì)影響生態(tài)安全閾值的推導(dǎo)。非生物因素主要包括土壤性質(zhì)、農(nóng)藝管理方式等；生物因素則主要體現(xiàn)在不同評(píng)價(jià)終點(diǎn)對(duì)重金屬毒性響應(yīng)差異，有研究表明在評(píng)價(jià)Cr毒性時(shí)根系生長(zhǎng)是最敏感的指標(biāo)[13]，針對(duì)Zn毒性而言微生物相比于動(dòng)植物更敏感[14]。

2.2.3 閾值研究對(duì)象

在閾值研究對(duì)象聚類中重金屬（heavy metal）出現(xiàn)的頻次最高，隨后依次是鎘（cadmium）、銅（cop?per）、鋅（zinc）、鉛（lead）和鎳（nick）。此前研究顯示Cd是我國土壤中最常見的金屬污染物，具有高溶解度和易轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)[15]，通常Cd的毒性閾值相較于其他重金屬更低，生物對(duì)Cd的毒性響應(yīng)更敏感。此聚類中生物可利用性（bioavailability）、生長(zhǎng)（growth）、植株（plant）和土壤動(dòng)物（earthworm）等關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率較多，說明除重金屬種類外，研究者還對(duì)重金屬的不同形態(tài)進(jìn)行了相關(guān)研究。Greinert[16]認(rèn)為在確定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，針對(duì)不同的土壤利用類型必須要考慮重金屬的生物可利用性。Bradham等[17]發(fā)現(xiàn)土壤理化性質(zhì)是改變重金屬的有效態(tài)和毒性的重要因素。然而目前閾值研究大多集中在選定的典型區(qū)域，大區(qū)域尺度的相關(guān)研究較少，今后研究還需進(jìn)一步加強(qiáng)大區(qū)域尺度上的閾值研究[18]。

2.2.4 重金屬界面過程

土壤作為多介質(zhì)環(huán)境，不同元素的遷移、轉(zhuǎn)化、富集和流失等都影響了土壤的健康與質(zhì)量。老化（agingtime）是土壤重金屬閾值研究中的重要界面過程，包含重金屬的吸附-解吸、氧化-還原、沉淀-溶解等，吸附-解吸過程被認(rèn)為是土壤中重金屬累積的重要因素之一，探究其過程有助于進(jìn)一步了解土壤重金屬的遷移規(guī)律和空間分布。有研究發(fā)現(xiàn)淋洗和老化能有效降低土壤中Ni 對(duì)微生物的毒性進(jìn)而影響閾值推導(dǎo)[19]。pH、有機(jī)質(zhì)（organic matter）、理化性質(zhì)（soilproperty）等關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率較高，表明土壤理化性質(zhì)和成分對(duì)重金屬界面過程有較大影響。此前研究表明pH 可以改變土壤膠體所帶電荷及重金屬離子特性，進(jìn)而影響土壤中重金屬含量和形態(tài)[20]。此外有研究者發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)和黏土含量（clay）會(huì)影響老化過程中重金屬的形態(tài)，從而改變重金屬的毒性閾值[21]。

國際關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜顯示，1992—2001 年出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞主要包括重金屬（Cd、Cu等）、積累（accumulation）、暴露（exposure）等，由此可以推測(cè)早期該領(lǐng)域的研究主要是通過研究物種對(duì)重金屬積累及暴露的響應(yīng)推導(dǎo)閾值。2002—2011年出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞主要包括土壤理化性質(zhì)（pH、organic mat?ter 等）、生物可利用性（availability）、形態(tài)（fraction?ation）等，說明研究者已經(jīng)注意到土壤理化性質(zhì)及不同重金屬形態(tài)對(duì)閾值的影響并開展了相關(guān)研究。近期出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞如食品安全（food safety）、預(yù)測(cè)模型（prediction model）、酶（enzyme）、納米顆粒（nanoparticle）、生物修復(fù)（bioremediation）、基因表達(dá)（gene expression）等，說明重金屬閾值研究呈現(xiàn)多元化和細(xì)致化。由此可見，隨著土壤環(huán)境學(xué)科的發(fā)展，重金屬閾值研究更加注重重金屬界面過程影響，并呈現(xiàn)多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉，閾值研究過程更加規(guī)范，結(jié)果更為科學(xué)。

2.3 國內(nèi)關(guān)鍵詞聚類分析

對(duì)CNKI數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，頻率排名前10的關(guān)鍵詞如表2所示。國內(nèi)土壤重金屬閾值研究起步較早，早期出現(xiàn)的關(guān)鍵詞有環(huán)境容量、區(qū)域、重金屬、臨界含量、背景值等，可以推斷早期的研究主要集中在基于不同區(qū)域土壤重金屬背景值和土壤重金屬臨界含量等參數(shù)推導(dǎo)閾值。而后期出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞主要有預(yù)測(cè)模型、健康效應(yīng)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、有效態(tài)、概率模型等，表明國內(nèi)的研究者已經(jīng)意識(shí)到土壤重金屬閾值受多種因素影響，如土壤理化性質(zhì)、污染過程、重金屬形態(tài)等。關(guān)鍵詞聚類形成3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的聚類圈（圖3），分別為“物種累積規(guī)律”“閾值推導(dǎo)”和“環(huán)境容量模型”，其共同反映了國內(nèi)在此階段中土壤閾值研究的熱點(diǎn)和方向。

2.3.1 物種累積規(guī)律

物種累積規(guī)律聚類與國際關(guān)鍵詞聚類中食品安全閾值聚類相似，出現(xiàn)了不同物種的關(guān)鍵詞如大麥、小麥、水稻、葉菜等，以及不同土壤類型的關(guān)鍵詞如潮土、紅壤等，反映了國內(nèi)外研究的同步性。在現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下會(huì)出現(xiàn)“土壤重金屬超標(biāo)而農(nóng)作物不超標(biāo)”和“農(nóng)作物超標(biāo)但土壤不超標(biāo)”等情況，因此需進(jìn)一步探明作物對(duì)重金屬累積的影響和規(guī)律。有研究發(fā)現(xiàn)葉菜類作物對(duì)重金屬的累積大多集中于根部，并且相比于茄科類和塊根類等蔬菜對(duì)重金屬有較強(qiáng)的富集能力[22]。同一物種對(duì)不同重金屬的累積吸收能力也存在差異。陳晨等[23]發(fā)現(xiàn)水稻對(duì)Ni的富集能力最強(qiáng)，其次是Cr、Cd等，同時(shí)還推導(dǎo)出各重金屬的安全閾值為Cd 0.51 mg·kg-1、Pb 330.33 mg·kg-1、Ni 131.00 mg·kg-1、Cr 231.67 mg·kg-1、Hg 0.93 mg·kg-1。此外，構(gòu)建作物重金屬累積與土壤性質(zhì)間定量關(guān)系模型可以有效預(yù)測(cè)不同作物在各土壤中對(duì)重金屬的累積情況[24]。劉克等[25]發(fā)現(xiàn)小麥籽粒中Cd的含量與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)，并以土壤pH和OC含量推導(dǎo)出小麥籽粒中Cd含量的預(yù)測(cè)方程；許芮等[26]構(gòu)建了土壤Cd含量與黃瓜累積Cd量的預(yù)測(cè)模型，并得出當(dāng)土壤中Cd 含量gt;0.8 mg·kg-1 且≤2.13 mg·kg-1（pH≥7.5）時(shí)黃瓜可以安全生產(chǎn)。

2.3.2 閾值推導(dǎo)

在閾值推導(dǎo)聚類中，一方面涉及閾值推導(dǎo)方法，含有概率模型、定量分析、點(diǎn)模型和曲線擬合等關(guān)鍵詞，另一方面涉及土地利用類型，含有城市土壤和農(nóng)田土壤等關(guān)鍵詞，表明國內(nèi)研究針對(duì)閾值推導(dǎo)方法和不同土地利用類型開展了大量試驗(yàn)，更加準(zhǔn)確地推導(dǎo)各類閾值，有助于我國建立一個(gè)更加完善的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。如劉建國等[27]研究了甜菜對(duì)土壤中Hg的吸收和分配，以及甜菜安全生產(chǎn)的土壤汞質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。穆德苗等[28]基于西南地區(qū)廣泛食用的32 種蔬菜作物，探究了蔬菜中Pb的累積規(guī)律和關(guān)鍵制約因子，并根據(jù)蔬菜產(chǎn)地“優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控”3類區(qū)域土壤劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定了Pb 閾值分別為Pb≤100mg·kg-1、100 mg·kg-1

2.3.3 環(huán)境容量模型

環(huán)境容量模型聚類中包含不同土地利用類型相關(guān)關(guān)鍵詞，如農(nóng)田、農(nóng)用地和黃土區(qū)等，涉及環(huán)境容量計(jì)算的相關(guān)參數(shù)關(guān)鍵詞，如標(biāo)準(zhǔn)限值、臨界含量、基準(zhǔn)值和背景值等，以及針對(duì)重金屬不同形態(tài)的關(guān)鍵詞，如有效態(tài)、化學(xué)形態(tài)和可提取態(tài)等，表明土壤重金屬容量研究是以重金屬土壤背景值和閾值為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了不同土地利用類型和不同重金屬形態(tài)的環(huán)境容量模型。于光金等[30]研究了不同植被類型的土壤重金屬環(huán)境容量，結(jié)果表明不同植被類型土壤的平均動(dòng)態(tài)年容量是土壤靜態(tài)年容量的7～20倍。張宇峰等[31]圍繞上述關(guān)鍵詞在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)通過加入不同濃度的Cu、Zn后，在降雨和模擬酸雨的條件下推導(dǎo)出4類典型土壤的土壤環(huán)境容量。馬輝英等[32]通過環(huán)境容量計(jì)算模型精確得出縣域重金屬元素的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)環(huán)境容量，并預(yù)測(cè)了其發(fā)展趨勢(shì)。

2.4 國內(nèi)外研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析

通過對(duì)國內(nèi)關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類分析后得到“物種累積規(guī)律”“閾值推導(dǎo)”和“環(huán)境容量模型”3個(gè)主要研究熱點(diǎn)，與國際研究熱點(diǎn)“食品安全閾值”“生態(tài)安全閾值”“閾值研究對(duì)象”和“重金屬界面過程”相比，國內(nèi)熱點(diǎn)中的“物種累積規(guī)律”對(duì)應(yīng)于國際熱點(diǎn)中的“閾值研究對(duì)象”和“食品安全閾值”，該熱點(diǎn)探索了差異化土壤性質(zhì)對(duì)不同作物累積重金屬的規(guī)律，進(jìn)一步完善了食品安全閾值的建立。

國際上對(duì)閾值研究分類較為清晰和全面，偏重于基礎(chǔ)研究，關(guān)注食品安全閾值相關(guān)研究，逐步完善生態(tài)安全閾值的建立，同時(shí)注重重金屬在土壤中的環(huán)境行為和歸趨機(jī)制對(duì)閾值推導(dǎo)的影響；而國內(nèi)研究注重閾值實(shí)際應(yīng)用，從重金屬物種累積規(guī)律出發(fā)，著重從食品安全閾值角度結(jié)合不同方法推導(dǎo)閾值，并結(jié)合土壤背景值應(yīng)用至區(qū)域環(huán)境容量研究中，而對(duì)生態(tài)安全閾值和人體健康風(fēng)險(xiǎn)閾值研究較為缺乏。

2.5 不同重金屬閾值文獻(xiàn)分析

我國長(zhǎng)期面臨土地資源緊缺和土壤污染問題，未來的研究還需要更加關(guān)注土壤理化性質(zhì)對(duì)重金屬活性的影響機(jī)制，并開展更多的田間驗(yàn)證試驗(yàn)和優(yōu)化閾值的推導(dǎo)方法，進(jìn)一步提升閾值的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。不同重金屬的土壤環(huán)境閾值詳見表3。

2.5.1 鎘

近年來，我國農(nóng)田土壤Cd污染日益加劇，嚴(yán)重影響國民糧食安全[33]。一般來說土壤pH和OC含量是影響作物對(duì)Cd吸收的主要因素，這是由于土壤pH和OC含量會(huì)影響土壤中Cd的形態(tài)?，F(xiàn)階段Cd的土壤環(huán)境閾值研究主要集中在食品安全、人體健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)安全方面。食品安全閾值較為敏感，有研究表明基于SSD法推導(dǎo)葉菜類、根菜類、莖菜類和瓜果類的食品安全閾值為0.25～0.50 mg·kg-1[34-35]，通過目標(biāo)危害系數(shù)法針對(duì)葉菜類、根莖類和辣椒類蔬菜的人體健康風(fēng)險(xiǎn)研究其閾值為0.015～0.056 mg·kg-1[36]。目前圍繞Cd土壤生態(tài)安全閾值開展了有關(guān)陸生植物、土壤動(dòng)物和微生物的生態(tài)毒性試驗(yàn)研究，基于水稻根生長(zhǎng)獲取的EC10范圍為1.40～8.22 mg·kg-1[37]，基于線蟲生育率獲取的EC50 范圍為7.07～103.09 mg·kg-1[38]，基于脫氫酶和脲酶活性獲取的EC10范圍為0.26～1.91 mg·kg-1[39]，然而Cd的土壤生態(tài)安全閾值卻鮮見報(bào)道。

2.5.2 銅

Cu是植物生長(zhǎng)所必需的一種微量元素，少量Cu有助于植物的生長(zhǎng)代謝，但過量的Cu會(huì)通過食物鏈影響人體健康。Cu的閾值主要受土壤pH、CEC和OC含量的共同影響，土壤pH 和CEC 是主要影響因子。Cu 的閾值研究主要集中在食品安全和生態(tài)安全方面。Wang等[40]通過SSD法基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中土壤植物和微生物的毒性閾值推導(dǎo)了典型土壤Cu生態(tài)安全閾值，并建立了基于土壤pH 和CEC 的HCx 值[保護(hù)（100-x）%物種不受影響]預(yù)測(cè)模型。Yang 等[41]通過經(jīng)驗(yàn)回歸方程推導(dǎo)了基于有效態(tài)Cu的食品安全閾值為57.22～338.00 mg·kg-1。

2.5.3 鉛

Pb在人體內(nèi)長(zhǎng)期蓄積會(huì)嚴(yán)重?fù)p害神經(jīng)、供血及消化系統(tǒng)。土壤動(dòng)植物對(duì)Pb的吸收主要取決于土壤OC含量、pH和CEC等因素[42]。Pb的閾值研究主要集中在生態(tài)安全和食品安全方面?；诟o類、茄果類和葉菜類等作物對(duì)Pb的累積情況推導(dǎo)得出Pb的食品安全閾值為11.3～35.1 mg·kg-1[43]?；谕寥乐参铩?dòng)物和微生物毒性數(shù)據(jù)得出Pb 的生態(tài)安全閾值為116.3～398.7 mg·kg-1[44]。根據(jù)不同土地利用類型和土壤理化性質(zhì)得出Pb 的生態(tài)安全閾值為51.1～634.0mg·kg-1，且自然保護(hù)用地標(biāo)準(zhǔn)要比公園、住宅和工業(yè)用地更為嚴(yán)格[45]。

2.5.4 鎳、鋅、汞

針對(duì)Ni、Zn、Hg閾值研究進(jìn)行分析得出，影響其毒性的主要土壤理化性質(zhì)為pH、OC 含量和CEC，且主要的研究集中在生態(tài)安全閾值方面。王小慶等[46]通過數(shù)據(jù)搜集推導(dǎo)出不同土壤中Ni的生態(tài)安全閾值為39.6～318.6 mg·kg-1。Bos等[47]通過SSD法推導(dǎo)出荷蘭土壤Zn 的生態(tài)安全閾值為26～73 mg·kg-1。Zhao等[48]通過土壤植物、動(dòng)物和微生物毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)得出我國主要土壤類型Zn 的HC5 值為38～217 mg·kg-1。我國是目前世界上最大的Hg人為排放源，西南地區(qū)和東北地區(qū)污染嚴(yán)重[49]，礦物開采、火山噴發(fā)和能源燃燒等自然或人為活動(dòng)都會(huì)增加土壤中Hg的含量。研究者基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中植物的生長(zhǎng)、蚯蚓存活率和微生物活性推導(dǎo)得出的Hg生態(tài)安全閾值為0.13～50.00mg·kg-1[50-51]，基于葉菜類和根莖類蔬菜推導(dǎo)得出Hg的食品安全閾值為0.21～5.12 mg·kg-1[27，52]。

2.5.5 砷、銻、鉻

根據(jù)本文文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，近30年來國內(nèi)外閾值研究主要集中在陽離子型重金屬Cd、Pb和Cu等，缺乏對(duì)陰離子型重金屬As、Sb、Cr的研究。基于現(xiàn)有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析得出土壤中Clay、Fe、Mn和Al等為陰離子型重金屬的主要影響因素。Oorts等[12]通過分析文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，得出Sb的生態(tài)安全閾值為370 mg·kg-1，Gao等[53]采用SSD法基于食品安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)推導(dǎo)出水稻中As的食品安全閾值為11.3～26.6 mg·kg-1。賈建麗等[54]研究了不同暴露途徑對(duì)人體As毒性的影響，推導(dǎo)出基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)的安全閾值為1.59～11.99mg·kg-1。不同價(jià)態(tài)Cr的閾值差異較大，Liu等[55]基于土壤植物的根生長(zhǎng)推導(dǎo)出Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅴ）的生態(tài)安全閾值分別為0.6 mg·kg-1和4.51 mg·kg-1。

2.6 不同國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分析

土壤重金屬閾值（基準(zhǔn)值）是土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的重要依據(jù)，不同國家在土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面的具體實(shí)踐和規(guī)定不盡相同（表4）。此類差異往往來自標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立目標(biāo)和技術(shù)方法，可接受風(fēng)險(xiǎn)和毒性參數(shù)取值，不同土地利用方式下敏感受體的類別和保護(hù)水平，健康風(fēng)險(xiǎn)模型及模型參數(shù)取值[74]。我國于1995年和2018年分別制定了土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[75-77]。以2018年標(biāo)準(zhǔn)為例，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同保護(hù)目標(biāo)分別設(shè)定了以“保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物正常生長(zhǎng)和土壤生態(tài)環(huán)境”為目標(biāo)的《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[76]，以及以“管控污染地塊對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)，保障人居環(huán)境安全”為目標(biāo)的《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[77]。以Cd為例，農(nóng)用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)管制值范圍分別為0.3～0.8 mg·kg-1 和1.5～4.0 mg·kg-1，比建設(shè)用地Cd篩選值（第一類用地：20 mg·kg-1，第二類用地：65 mg·kg-1）和管制值（第一類用地：47 mg·kg-1，第二類用地：172 mg·kg-1）更加嚴(yán)格。部分歐美國家按照農(nóng)用地、住宅類用地和工業(yè)（含商業(yè)）類用地劃分土地使用類別，敏感受體類別、暴露情景假設(shè)和暴露參數(shù)取值往往不同，因此不同用地方式下土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值有較大差異。住宅用地標(biāo)準(zhǔn)值一般介于農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)之間，例如，比利時(shí)的住宅用地的Cd標(biāo)準(zhǔn)值為6 mg·kg-1，高于農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)值（2 mg·kg-1），但遠(yuǎn)低于工業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)值（30 mg·kg-1）[78]。同一土地利用方式，不同國家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)值也會(huì)存在較大差異，以工業(yè)用地為例，盡管其標(biāo)準(zhǔn)值相對(duì)較寬松，美國工業(yè)用地Cu 和Zn 的標(biāo)準(zhǔn)分別高達(dá)250 000mg·kg-1和40 000 mg·kg-1[79]，而加拿大的工業(yè)用地Cu和Zn的標(biāo)準(zhǔn)僅為91 mg·kg-1和410 mg·kg-1[80]。

3 結(jié)論與展望

本文利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)軟件CiteSpace，對(duì)1992—2021年間在WoS 和CNKI上收錄的有關(guān)土壤重金屬閾值研究領(lǐng)域的國內(nèi)外文獻(xiàn)開展分析，從一定程度上反映了該領(lǐng)域的相關(guān)研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。（1）近30年國際上相關(guān)研究發(fā)展穩(wěn)步上升，國內(nèi)土壤重金屬閾值研究雖然起步較晚，但勢(shì)頭迅猛。國際上土壤重金屬閾值研究領(lǐng)域的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)主要集中在食品安全閾值、生態(tài)安全閾值、重金屬界面過程和閾值研究對(duì)象。而國內(nèi)該領(lǐng)域研究分別形成了物種累積規(guī)律、閾值推導(dǎo)和環(huán)境容量模型3個(gè)研究方向。（2）目前研究主要集中在Cd、Cu和Pb等陽離子，對(duì)陰離子型重金屬研究較少。不同類型重金屬閾值差異較大，Cd相較于其他重金屬閾值更低，對(duì)生物的毒性影響更大。（3）目前僅有部分國家制定了相關(guān)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不同土地利用類型的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)存在差異，通常表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)用地lt;住宅用地lt;工業(yè)用地。

為能更好地發(fā)展土壤重金屬閾值研究，進(jìn)而為土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供理論支撐和數(shù)據(jù)支持，未來可以加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

（1）在推導(dǎo)土壤重金屬閾值時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮土壤理化性質(zhì)、重金屬老化時(shí)間、環(huán)境因素、重金屬化合物類型、復(fù)合污染等多種因素，不能局限于重金屬輸入量和輸出量。推導(dǎo)土壤重金屬閾值是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域共同努力。

（2）我國目前的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要以土壤應(yīng)用功能區(qū)分，以重金屬總量為指標(biāo)，但這種標(biāo)準(zhǔn)未能充分考慮我國土壤類型復(fù)雜、種植作物多樣、土壤區(qū)域異質(zhì)性以及重金屬的生物有效性差異等特點(diǎn)。因此，未來我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展應(yīng)充分考慮農(nóng)業(yè)用地或建設(shè)用地等不同土地利用方式下對(duì)具體保護(hù)對(duì)象的多目標(biāo)限制值，以更好地滿足不同保護(hù)對(duì)象的需求。

（3）需注重地質(zhì)高背景地區(qū)農(nóng)用地土壤重金屬閾值研究。地質(zhì)高背景區(qū)土壤重金屬含量往往超過《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）中的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值，部分甚至超過了污染風(fēng)險(xiǎn)管制值。因此，在地質(zhì)高背景區(qū)開展農(nóng)用地土壤重金屬閾值研究對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤安全利用、提升農(nóng)作物安全生產(chǎn)管理和決策水平具有重要意義。有部分研究已針對(duì)我國云貴等高背景區(qū)葉菜類、塊莖類等蔬菜的安全生產(chǎn)推導(dǎo)出當(dāng)?shù)赝寥繡d安全閾值，然而從整體上看相關(guān)研究涉及的重金屬和作物種類均較少。

（4）作為一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，土壤的閾值推導(dǎo)常存在置信度與可靠性較差的問題，且每種推導(dǎo)模型與方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此未來需要將不同的閾值推導(dǎo)方法聯(lián)合使用，以提高閾值的可信度。同時(shí)，如何定量表述閾值的不確定性也是未來的發(fā)展方向。

（5）生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫對(duì)環(huán)境基準(zhǔn)研究具有非常重要的意義，全面且具有普適性的重金屬閾值是通過大量毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)的。因此重金屬閾值研究應(yīng)提高對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)收集和生態(tài)毒性數(shù)據(jù)庫建立等方面的關(guān)注，將大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)與重金屬閾值研究相結(jié)合。當(dāng)前我國在進(jìn)行環(huán)境基準(zhǔn)研究的過程中雖然進(jìn)行了一定量的本土生物試驗(yàn)，但仍然存在本土生物毒性數(shù)據(jù)缺乏和相關(guān)研究不足的問題。因此，建立能夠支撐我國環(huán)境管理的基礎(chǔ)毒性數(shù)據(jù)庫和平臺(tái)，并用以支持符合我國國情的土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究，是今后重金屬閾值研究的發(fā)展方向之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬義兵. 土壤中銅的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與污染防治[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版

社， 2018. MA Y B. Risk assessment and contamination prevention of

copper in soil[M]. Beijing：China Agricultural Press， 2018.

[2] 宋靜， 駱永明， 夏家淇. 我國農(nóng)用地土壤環(huán)境基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)制定研究

[J]. 環(huán)境保護(hù)科學(xué)， 2016， 42（4）：29-35. SONG J， LUO Y M， XIA J

Q. Study of the development of environmental criteria and standards for

agricultural lands in China[J]. Environmental Protection Science， 2016，

42（4）：29-35.

[3] 陳懷滿， 鄭春榮， 孫小華. 影響鉛的土壤環(huán)境容量的因素[J]. 土壤，

1994（4）：188-195. CHEN H M， ZHENG C R， SUN X H. Factors af?

fecting the soil environmental capacity of lead[J]. Soil， 1994（4）：188-

195.

[4] 周東美， 王玉軍， 陳懷滿. 論土壤環(huán)境質(zhì)量重金屬標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立性與

依存性[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2014， 33（2）：205-216. ZHOU D M，

WANG Y J， CHEN H M. Independence and dependence of soil envi?

ronmental quality standard for heavy metals[J]. Journal of Agro - Envi?

ronment Science， 2014， 33（2）：205-216.

[5] 萬亞男. 我國土壤中鋅的生態(tài)閾值研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)

院， 2020. WAN Y N. Study on the ecological threshold of zinc in soils

[D]. Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences， 2020.

[6] DU Z L， LIN D S， LI H F， et al. Bibliometric analysis of the influencing

factors， derivation， and application of heavy metal thresholds in soil[J].

International Journal of Environmental Research and Public Health，

2022， 19（11）：6561.

[7] 陳世寶， 王萌， 李杉杉， 等. 中國農(nóng)田土壤重金屬污染防治現(xiàn)狀與問

題思考[J]. 地學(xué)前緣， 2019， 26（6）：35-41. CHEN S B， WANG M，

LI S S， et al. Current status of and discussion on farmland heavy metal

pollution prevention in China[J]. Earth Science Frontiers， 2019， 26（6）：

35-41.

[8] 王玉軍， 陳能場(chǎng)， 劉存， 等. 土壤重金屬污染防治的有效措施：土壤

負(fù)載容量管控法：獻(xiàn)給2015“國際土壤年”[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，

2015， 34（4）：613-618. WANG Y J， CHEN N C， LIU C， et al. Effec?

tive measures to prevent heavy metal pollution：management and con?

trol methods based loading capacity of soil：to international year of

soils， IYS 2015[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2015， 34（4）：

613-618.

[9] DING C F， ZHANG T L， WANG X X， et al. Effects of soil type and gen?

otype on lead concentration in rootstalk vegetables and the selection of

cultivars for food safety[J]. Journal of Environmental Management，

2013， 122：8-14.

[10] WANG P， CHEN H P， KOPITTKE P M， et al. Cadmium contamina?

tion in agricultural soils of China and the impact on food safety[J]. En?

vironmental Pollution， 2019， 249：1038-1048.

[11] DING C F， ZHANG T L， WANG X X， et al. Prediction model for cad?

mium transfer from soil to carrot（Daucus carota L.）and its applica?

tion to derive soil thresholds for food safety[J]. Journal of Agricultural

and Food Chemistry， 2013， 61（43）：10273-10282.

[12] OORTS K， ERIK S. Ecological threshold concentrations for antimony

in water and soil[J]. Environmental Chemistry， 2009， 6（2）：116-121.

[13] LOPEZ-LUNA J， GONZALEZ-CHAVEZ M C， ESPARZA-GARCIA

F J， et al. Toxicity assessment of soil amended with tannery sludge， tri?

valent chromium and hexavalent chromium， using wheat， oat and sor?

ghum plants[J]. Journal of Hazardous Materials， 2009， 163（2 / 3）：

829-834.

[14] SMOLDERS E， BUEKERS J， OLIVER I， et al. Soil properties affect?

ing toxicity of zinc to soil microbial properties in laboratory-spiked

and field-contaminated soils[J]. Environmental Toxicology and Chem?

istry， 2004， 23（11）：2633-2640.

[15] HU P J， TU F， LI S M， et al. Low-Cd wheat varieties and soil Cd safe?

ty thresholds for local soil health management in south Jiangsu Prov?

ince， east China[J]. Agriculture Ecosystems and Environment， 2022，

341：108211.

[16] GREINERT A. Selected heavy metals and their behaviour in urban

soils versus soil quality standards[J]. Environment Protection Engi?

neering， 2010， 36（1）：45-53.

[17] BRADHAM K D， DAYTON E A， BASTA N T， et al. Effect of soil

properties on lead bioavailability and toxicity to earthworms[J]. Envi?

ronmental Toxicology and Chemistry， 2006， 25（3）：769-775.

[18] YANG Q， LI Z， LU X， et al. A review of soil heavy metal pollution

from industrial and agricultural regions in China：pollution and risk

assessment[J]. Science of the Total Environment， 2018， 642：690-700.

[19] OORTS K， GHESQUIERE U， SMOLDERS E， et al. Leaching and ag?

ing decrease nickel toxicity to soil microbial processes in soils freshly

spiked with nickel chloride[J]. Environmental Toxicology and Chemis?

try， 2007， 26（6）：1130-1138.

[20] BOLAN N S， ADRIANO D C， CURTIN D. Soil acidification and lim?

ing interactions with nutrientand heavy metal transformationand bio?

availability[J]. Advances in Agronomy， 2003， 78（2）：215-272.

[21] SMIT C E， GESTEL C A. Effects of soil type， prepercolation， and age?

ing on bioaccumulation and toxicity of zinc for the springtail Folsomia

Candida[J]. Environmental Toxicology and Chemistry， 1998， 17（6）：

1132-1141.

[22] 涂春艷， 陳婷婷， 廖長(zhǎng)君， 等. 礦區(qū)農(nóng)田蔬菜重金屬污染評(píng)價(jià)和富

集特征研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 39（8）：1713-1722. TU

C Y， CHEN T T， LIAO C J， et al. Pollution assessment and enrich?

ment characteristics of heavy metals in farmland vegetables near a

mining area[J]. Journal of Agro - Environment Science， 2020， 39（8）：

1713-1722.

[23] 陳晨， 陳小華， 沈根祥， 等. 水稻對(duì)5種重金屬累積特征及食用安

全研究[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)， 2021， 16（5）：347-357. CHEN C，

CHEN X H， SHEN G X， et al. Accumulation characteristics and food

safety of five heavy metals in rice[J]. Asian Journal of Ecotoxicology，

2021， 16（5）：347-357.

[24] 管偉豆， 郭堤， 王萍， 等. 北方農(nóng)田鎘污染土壤玉米生產(chǎn)閾值及產(chǎn)

區(qū)劃分初探[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2021， 42（12）：5958-5966. GUAN W

D， GUO D， WANG P， et al. Investigations on the derivation of safe

maize-producing threshold of soil Cd content and on classification of

Cd contaminated maize-producing areas in northern China[J]. Envi?

ronmental Science， 2021， 42（12）：5958-5966.

[25] 劉克， 和文祥， 張紅， 等. 鎘在小麥各部位的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)及籽粒鎘

含量的預(yù)測(cè)模型[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 34（8）：1441-1448.

LIU K， HE W X， ZHANG H， et al. Cadmium accumulation and trans?

location in wheat and grain Cd prediction[J]. Journal of Agro-Environ?

ment Science， 2015， 34（8）：1441-1448.

[26] 許芮， 曹石， 劉猛， 等. 設(shè)施黃瓜菜田土壤鎘污染預(yù)測(cè)模型及閾值

研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2020， 28（10）：1630-1636. XU R，

CAO S， LIU M， et al. Prediction model and threshold of soil cadmium

contamination in cucumber greenhouses[J]. Chinese Journal of Eco-

Agriculture， 2020， 28（10）：1630-1636.

[27] 劉建國， 張烜華， 王國宇， 等. 葉甜菜對(duì)土壤中汞的吸收分配及土

壤汞安全閾值研究[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2018， 18（1）：391-395.

LIU J G， ZHANG H H， WANG G Y， et al. On the uptake and translo?

cation of mercury in Beta vulgaris and the safety thresholds of soil

mercury content[J]. Journal of Safety and Environment， 2018， 18（1）：

391-395.

[28] 穆德苗， 孫約兵. 西南地質(zhì)高背景區(qū)蔬菜Pb的安全生產(chǎn)閾值與土

地質(zhì)量類別劃分[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2022， 43（2）：965-974. MU D M，

SUN Y B. Safety production threshold and land quality classification

of vegetable Pb in high geological background area of southwest China

[J]. Environmental Science， 2022， 43（2）：965-974.

[29] 曹志強(qiáng)， 韋炳干， 虞江萍， 等. 設(shè)施農(nóng)田土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及分

區(qū)閾值研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 39（10）：2227-2238.

CAO Z Q， WEI B G， YU J P， et al. Assessment and partition threshold

for heavy metals pollution in soil of facility farmland[J]. Journal of

Agro-Environment Science， 2020， 39（10）：2227-2238.

[30] 于光金， 成杰民， 王忠訓(xùn)， 等. 山東省不同植被類型土壤重金屬環(huán)

境容量研究[J]. 土壤通報(bào)， 2009， 40（2）：366-368. YU G J，

CHENG J M， WANG Z X， et al. Soil-environmental capacity in differ?

ent vegetative types in Shandong Province[J]. Journal of Soil Science，

2009， 40（2）：366-368.

[31] 張宇峰， 夏陽， 崔志強(qiáng)， 等. 基于長(zhǎng)江三角洲地表水典型土壤銅、鋅

環(huán)境容量探究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2010， 29（12）：2305-2311.

ZHANG Y F， XIA Y， CUI Z Q， et al. Critical loads of copper and zinc

in typical soils based on the surface water in Yangtze River delta[J].

Journal of Agro-Environment Science， 2010， 29（12）：2305-2311.

[32] 馬輝英， 楊曉東， 呂光輝. 精河縣重金屬土壤環(huán)境容量及近百年趨

勢(shì)預(yù)測(cè)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 53（8）：1521-1532. MA H Y，

YANG X D， Lü G H. Tendency prediction about soil environmental

capacity of heavy metals in Jinghe County in recent 100 years[J]. Xin?

jiang Agricultural Sciences， 2016， 53（8）：1521-1532.

[33] 歐陽晴雯， 龍堅(jiān)， 郝漢馳， 等. 氯基和硫基肥對(duì)土壤鎘水稻生物有

效性的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2023， 44（10）：5737-5745. OUYANG

Q W， LONG J， HAO H C， et al. Effects of chlorine-based and sulfurbased

fertilizers on rice bioavailability of Cd in soils[J]. Environmen?

tal Science， 2023， 44（10）：5737-5745.

[34] 馮艷紅， 王國慶， 張亞， 等. 土壤-蔬菜系統(tǒng)中鎘的生物富集效應(yīng)及

土壤閾值研究[J]. 地球與環(huán)境， 2019， 47（5）：653-661. FENG Y

H， WANG G Q， ZHANG Y， et al. Study on bioaccumulation of cadmi?

um in soil-vegetable system and pollution threshold in soil[J]. Earth

and Environment， 2019， 47（5）：653-661.

[35] 潘攀， 劉貝貝， 吳琳， 等. 香蕉對(duì)砷鎘鉛的富集轉(zhuǎn)運(yùn)特征及土壤重

金屬安全閾值[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2021， 42（1）：267-274. PAN P，

LIU B B， WU L， et al. Accumulation and transformation of arsenic，

cadmium and lead in banana（Musa Spp.）and their safety thresholds

in soil[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 2021， 42（1）：267-274.

[36] 李洋， 張乃明， 魏復(fù)盛. 滇東鎘高背景區(qū)菜地土壤健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與

基準(zhǔn)[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2020， 40（10）：4522-4530. LI Y， ZHANG

N M， WEI F S. A benchmark study on soil health risks of vegetable

fields in a high-cadmium background area in eastern Yunnan[J]. Chi?

na Environmental Science， 2020， 40（10）：4522-4530.

[37] 宋文恩， 陳世寶. 基于水稻根伸長(zhǎng)的不同土壤中鎘（Cd）毒性閾值

（ECx）及預(yù)測(cè)模型[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2014， 47（17）：3434-3443.

SONG W E， CHEN S B. The toxicity thresholds（ECx）of cadmium

（Cd）to rice cultivars as determined by root-elongation tests in soils

and its predicted models[J]. Scientia Agricultura Sinica， 2014， 47

（17）：3434-3443.

[38] 王鑫， 黨秀麗， 趙龍， 等. 鎘對(duì)土壤秀麗隱桿線蟲的毒性效應(yīng)[J]. 農(nóng)

業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2023， 42（4）：778-786. WANG X， DANG X L，

ZHAO L， et al. Toxic effects of cadmium on Caenorhabditis elegans in

soils[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2023， 42（4）：778-786.

[39] 程金金， 宋靜， 陳文超， 等. 鎘污染對(duì)紅壤和潮土微生物的生態(tài)毒

理效應(yīng)[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)， 2013， 8（4）：577-586. CHENG J J，

SONG J， CHEN W C， et al. The ecotoxicity effects of cadmium on mi?

croorganism in udic-ferrosols and aquic-cambosols[J]. Asian Journal

of Ecotoxicology， 2013， 8（4）：577-586.

[40] WANG X Q， WEI D P， MA Y B， et al. Derivation of soil ecological cri?

teria for copper in Chinese soils[J]. PLoS One， 2015， 10（7）：e0133941.

[41] YANG X E， LONG X X， NI W Z， et al. Assessing copper thresholds

for phytotoxicity and potential dietary toxicity in selected vegetable

crops[J]. Journal of Environmental Science and Health Part B-Pesti?

cides Food Contaminants and Agricultural Wastes， 2003， 34（6）：

1421-1434.

[42] DING C F， LI X G， ZHANG T L， et al. Transfer model of lead in soil–

carrot（Daucus carota L.）system and food safety thresholds in soil[J].

Environmental Toxicology and Chemistry， 2015， 34（9）：2078-2086.

[43] 劉娟， 李洋， 張敏， 等. 滇東農(nóng)田土壤鉛污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及基準(zhǔn)研

究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2021， 37（1）：241-250. LIU J， LI Y， ZHANG

M， et al. Health risk assessment and benchmark of lead pollution in ag?

ricultural soils in east Yunnan， China[J]. Transactions of the Chinese

Society of Agricultural Engineering， 2021， 37（1）：241-250.

[44] QIN L Y， SUN X Y， YU L， et al. Ecological risk threshold for Pb in

Chinese soils[J]. Journal of Hazardous Materials， 2023， 444：130418.

[45] 李勖之， 鄭麗萍， 張亞， 等. 應(yīng)用物種敏感分布法建立鉛的生態(tài)安

全土壤環(huán)境基準(zhǔn)研究[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)， 2021， 16（1）：107-118.

LI X Z， ZHENG L P， ZHANG Y， et al. Derivation of ecological safety

based soil quality criteria for lead by species sensitivity distribution

[J]. Asian Journal of Ecotoxicology， 2021， 16（1）：107-118.

[46] 王小慶， 馬義兵， 黃占斌. 土壤中鎳生態(tài)閾值的影響因素及預(yù)測(cè)模

型[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2012， 28（5）：220-225. WANG X Q， MA Y

B， HUANG Z B. Influence factors and prediction model for soil nickel

ecological threshold[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricul?

tural Engineering， 2012， 28（5）：220-225.

[47] BOS R， HUIJBREGTS M， PEIJNENBURG W. Soil type-specific en?

vironmental quality standards for zinc in dutch soil[J]. Integrated Envi?

ronmental Assessment and Management， 2005， 1（3）：252-258.

[48] ZHAO S W， QIN L Y， WANG L F， et al. Ecological risk thresholds for

Zn in Chinese soils[J]. Science of the Total Environment， 2022， 833：

155182.

[49] LI X， ZHANG J， GONG Y， et al. Status of mercury accumulation in

agricultural soils across China（1976—2016）[J]. Ecotoxicology and

Environmental Safety， 2020， 197：110564.

[50] TIPPING E， LOFTS S， HOOPER H， et al. Critical limits for Hg（Ⅱ）

in soils， derived from chronic toxicity data[J]. Environmental Pollu?

tion， 2010， 158（7）：2465-2471.

[51] DA SILVA E， NAHMANI J， LAPIED E， et al. Toxicity of mercury to

the earthworm Pontoscolex corethrurus in a tropical soil of French Gui?

ana[J]. Applied Soil Ecology， 2016， 104：79-84.

[52] 丁昌峰， 李孝剛， 王興祥. 我國兩種典型土壤汞的安全閾值研究：

以根莖類蔬菜為例[J]. 土壤， 2015， 47（2）：427-434. DING C F，

LI X G， WANG X X. Food safety thresholds of mercury for two typical

soils of China：a case study for rootstalk vegetables[J]. Soil， 2015， 47

（2）：427-434.

[53] GAO J T， YE X X， WANG X Y， et al. Derivation and validation of

thresholds of cadmium， chromium， lead， mercury and arsenic for safe

rice production in paddy soil[J]. Ecotoxicology and Environmental

Safety， 2021， 220：112404.

[54] 賈建麗， 李小軍， 楊樂， 等. 中國西北某煤化工區(qū)土壤中砷的人體

健康風(fēng)險(xiǎn)及其安全閾值[J]. 地學(xué)前緣， 2016， 23（3）：124-132. JIA

J L， LI X J， YANG L， et al. The human health risk and safety thresh?

old of arsenic in soils of a coal chemical industry area in northwest

China[J]. Earth Science Frontiers， 2016， 23（3）：124-132.

[55] LIU Y X， ZHOU Q X， WANG Y， et al. Deriving soil quality criteria of

chromium based on species sensitivity distribution methodology[J].

Toxics， 2021， 9（3）：58.

[56] KIM H S， SEO B H， OWENS G， et al. Phytoavailability-based thresh?

old values for cadmium in soil for safer crop production[J]. Ecotoxicol?

ogy and Environmental Safety， 2020， 201：110866.

[57] TIAN K， XING Z， LIU G M， et al. Cadmium phytoavailability under

greenhouse vegetable production system measured by diffusive gradi?

ents in thin films（DGT）and its implications for the soil threshold[J].

Environmental Pollution， 2018， 241：412-421.

[58] 王旭蓮， 劉鴻雁， 周顯勇， 等. 地質(zhì)高背景區(qū)馬鈴薯安全生產(chǎn)的土

壤鎘風(fēng)險(xiǎn)閾值[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 40（2）：355-363.

WANG X L， LIU H Y， ZHOU X Y， et al. Risk threshold for soil cad?

mium， based on potato quality in a high geological background area

[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2021， 40（2）：355-363.

[59] LU J H， YANG X P， MENG X C， et al. Predicting cadmium safety

thresholds in soils based on cadmium uptake by Chinese cabbage[J].

Pedosphere， 2017， 27（3）：475-481.

[60] SAFARI Y， DELAVAR M A， ZHANG C， et al. Assessing cadmium

risk in wheat grain using soil threshold values[J]. International Jour?

nal of Environmental Science and Technology， 2018， 15（4）：887-894.

[61] WANG Y， SU Y， LU S. Predicting accumulation of Cd in rice（Oryza

sativa L.）and soil threshold concentration of Cd for rice safe produc?

tion[J]. Science of the Total Environment， 2020， 738：139805.

[62] 王小慶， 李菊梅， 韋東普， 等. 土壤中銅生態(tài)閾值的影響因素及其

預(yù)測(cè)模型[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2014， 34（2）：445-451. WANG X Q，

LI J M， WEI D P， et al. Major soil factors affecting ecological thresh?

old for copper and the predictable models[J]. China Environmental

Science， 2014， 34（2）：445-451.

[63] 萬洪富， 周建民， 陳能場(chǎng)， 等. 我國酸性土壤地區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)

準(zhǔn)實(shí)踐中的修改建議：以鉛、鎳和鎘的標(biāo)準(zhǔn)研究為例[J]. 土壤，

2009， 41（2）：192-195. WAN H F， ZHOU J M， CHEN N C， et al.

Advice on revision of environmental quality standard for acid soils：a

case of Pb， Ni and Cd[J]. Soils， 2009， 41（2）：192-195.

[64] DING C F， MA Y B， LI X G， et al. Derivation of soil thresholds for

lead applying species sensitivity distribution：a case study for root veg?

etables[J]. Journal of Hazardous Materials， 2016， 303：21-27.

[65] 鄭麗萍， 龍濤， 馮艷紅， 等. 基于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的鉛（Pb）土壤環(huán)境基準(zhǔn)

研究[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 32（6）：1030-1035. ZHENG

L P， LONG T， FENG Y H， et al. Environmental quality criteria for

lead in soil based on ecological risk[J]. Journal of Ecology and Rural

Environment， 2016， 32（6）：1030-1035.

[66] BUSTOS V， MONDACA P， VERDEJO J， et al. Thresholds of arsenic

toxicity to eisenia fetida in field-collected agricultural soils exposed

to copper mining activities in Chile[J]. Ecotoxicology and Environmen?

tal Safety， 2015， 122：448-454.

[67] WU Y， LIU Q， MA J， et al. Antimony， beryllium， cobalt， and vanadi?

um in urban park soils in Beijing：machine learning-based source

identification and health risk-based soil environmental criteria[J]. En?

vironmental Pollution， 2022， 293：118554.

[68] 孫在金， 趙淑婷， 林祥龍， 等. 基于物種敏感度分布法建立中國土

壤中銻的環(huán)境基準(zhǔn)[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2018， 31（4）：774-781.

SUN Z J， ZHAO S T， LIN X L， et al. Deriving soils environmental cri?

teria of antimony in China by species sensitivity distributions[J]. Re?

search of Environmental Sciences， 2018， 31（4）：774-781.

[69] WANG X Q， WEI D P， MA Y B， et al. Soil ecological criteria for nick?

el as a function of soil properties[J]. Environmental Science and Pollu?

tion Research， 2018， 25（3）：2137-2146.

[70] WAN Y， JIANG B， WEI D， et al. Ecological criteria for zinc in Chi?

nese soil as affected by soil properties[J]. Ecotoxicology and Environ?

mental Safety， 2020， 194（5）：110418.

[71] WANG Y， YANG Z， JI J， et al. Soil threshold values for Zn based on

soil-rice system and health risk assessment in a typical carbonate ar?

ea of Guangxi[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxi?

cology， 2021， 106（1）：146-152.

[72] 王曉南， 劉征濤， 王婉華， 等. 重金屬鉻（Ⅵ）的生態(tài)毒性及其土壤

環(huán)境基準(zhǔn)[J]. 環(huán)境科學(xué)， 2014， 35（8）：3155-3161. WANG X N，

LIU Z T， WANG W H， et al. Ecotoxicological effect and soil environ?

mental criteria of the heavy metal chromium（Ⅵ）[J]. Environmental

Science， 2014， 35（8）：3155-3161.

[73] DING C， LI X， ZHANG T， et al. Phytotoxicity and accumulation of chro?

mium in carrot plants and the derivation of soil thresholds for Chinese

soils[J]. Ecotoxicology Environmental Safety， 2014， 108：179-186.

[74] 王國慶， 鄧紹坡， 馮艷紅， 等. 國內(nèi)外重金屬土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值比較：

鎘[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)， 2015， 31（6）：808-821. WANG G Q，

DENG S P， FENG Y H， et al. Comparative study on soil environmental

standards for heavy metals in China and other countries：cadmium[J].

Journal of Ecology and Rural Environment， 2015， 31（6）：808-821.

[75] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB 15618—

1995[S]. 北京：中國環(huán)境出版集團(tuán)， 1995. Ministry of Ecology and

Environment of the People′s Republic of China. Environmental quali?

ty standards for soils：GB 15618—1995[S]. Beijing：China Environ?

ment Publishing Group， 1995.

[76] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)

險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）：GB 15618—2018[S]. 北京：中國環(huán)境出版集

團(tuán)， 2018. Ministry of Ecology and Environment of the People′ s Re?

public of China. Soil environmental quality risk control standard for

soil contamination of agricultural land：GB 15618—2018[S]. Beijing：

China Environment Publishing Group， 2018.

[77] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染

風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）：GB 36600—2018[S]. 北京：中國環(huán)境出版集

團(tuán)， 2018. Ministry of Ecology and Environment of the People′s Re?

public of China. Soil environmental quality risk control standard for

soil contamination of development land：GB 36600—2018[S]. Bei?

jing：China Environment Publishing Group， 2018.

[78] CARLON C， D′ ALESSANDRO M， SWARTJES F. Derivation meth?

ods of soil screening values in Europe. A review and evaluation of na?

tional procedures towards harmonisation[R]. European：European Soil

Data Centre， 2007.

[79] United States Environmental Protection Agency. Soil screening guid?

ance[EB/OL].（1994）[2023]. https：//www.epa.gov/chemical-research/

interim-ecological-soil-screening-level-documents.

[80] Canadian Council of Ministers of the Environment. Canadian soil

quality guidelinesfor the protection of environmental and human

health[EB/OL].（2023）[2023-04-23]. https：//ccme. ca/en/resources/

soil.

[81] UK Environmental Agency. Soil guideline values：heavy metal guide?

lines in soiltechnical datasheet[EB/OL].（2009）[2023-04-23]. https：//

www.alsenvironmental.co.uk/media-uk/pdf/datasheets/contaminatedland/

als_cl_heavy-metals-guidelines-in-soil_uk_feb_17_v2.pdf.

（責(zé)任編輯：李丹）