重新思考城市棕地管理中的土壤污染评估方法：从总体危害评估转向生物可利用性评估

《Chemosphere》：Rethinking soil contamination assessment for urban brownfield management: from total hazard to bioavailability

评估污染土壤中多金属的生物有效性：总含量、环境可利用性与植物积累性的三级危害识别方法及其应用

　　在工业遗址和城市棕地的土壤污染评估中，传统的做法通常是基于土壤中潜在有毒元素（PTE）的总含量进行判断。然而，这种方法往往存在一定的局限性，因为它忽略了这些元素在环境中的生物可利用性。换句话说，即使土壤中某种元素的总量很高，也不意味着它对环境和人类健康构成真正的威胁。因此，科学家们正在探索更精确、更科学的评估方法，以更准确地反映污染的真实风险。

这项研究提出了一个实用且成本效益高的方法，用于评估土壤中PTE的污染情况，同时考虑其生物可利用性。研究人员在法国圣艾蒂安的一个前工业遗址进行了实地调查，采集了土壤和植物样本，并对其中的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn进行了分析。他们采用了一种三级风险识别方法，分别考虑了总污染、环境可利用污染和环境生物可利用污染。此外，还计算了一个综合的“综合风险超额指数”（IHE），用于将原始污染数据整合为一个单一的综合风险值。

研究发现，虽然土壤中的PTE总量非常高，但其可移动和生物可利用的部分则大多处于城市公园等休闲用地的背景水平范围内。这意味着，实际的环境风险远低于总浓度所暗示的水平。这一结果表明，仅依靠总浓度来评估污染的危险性是一种“最坏情况”的假设，往往会导致对污染程度的高估，从而引发不必要的高成本的修复措施，例如挖掘和填埋。

研究还强调了植物样本中PTE含量的重要性。通过分析植物叶片中的元素浓度，可以更直接地了解PTE在生态系统中的生物可利用性。这种方法能够更准确地评估植物对PTE的吸收情况，从而为环境风险的评估提供更加生态相关的信息。然而，植物样本的分析需要一定的操作流程，包括样品的预处理、酸消化以及后续的检测分析。这些步骤虽然增加了工作量，但为风险评估提供了更具体的数据支持。

为了提高风险评估的效率和可操作性，研究人员还采用了数据映射的方法，将IHE值在研究区域内进行了空间可视化。这种方法不仅能够清晰地展示不同区域的污染情况，还能为决策者提供直观的数据支持。通过比较不同区域的IHE值，研究人员发现，虽然某些区域的污染程度较高，但整体而言，这些区域的污染风险并未超出城市背景水平。

此外，研究还指出，由于缺乏标准的PTE可利用性和生物可利用性数据库，目前在进行污染评估时，仍需依赖于区域性的背景数据。因此，建立一个全国范围内的数据库，用于记录和比较不同地区土壤和植物样本中的PTE含量，对于未来的污染评估和管理具有重要意义。同时，制定标准化的检测流程，将有助于提高检测的效率和准确性，从而支持更广泛的环境管理应用。

总体而言，这项研究提供了一种新的方法，通过三级风险识别和IHE指数的计算，更准确地评估了土壤中PTE的污染风险。这种方法不仅有助于减少不必要的高成本修复措施，还能促进更环保和可持续的土壤管理策略。研究结果表明，在某些情况下，土壤中PTE的高浓度并不一定意味着高风险，因此需要更加细致和全面的评估方法。这种评估方法可以为环境决策提供科学依据，帮助管理者更合理地规划和实施土壤修复工作。