编辑推荐：
镉（Cd）和铅（Pb）污染威胁食品安全与人体健康，本研究对河南小麦产区进行调查，发现小麦籽粒中 Cd、Pb 平均浓度低于标准限值，但部分超标。明确其空间分布规律及主要驱动因素，为精准治污和保障粮食安全提供科学依据。
在当今社会，粮食安全是关乎国计民生的重大问题。然而，重金属污染却如同一颗 “定时炸弹”，威胁着粮食的质量和人们的健康。镉（Cd）和铅（Pb）作为常见的重金属污染物，能通过食物链进入人体，长期积累会引发各种健康问题，比如镉会导致男性前列腺肿瘤、不育，女性孕期激素变化、流产或胎儿发育异常；铅则会引发血液、心血管、免疫系统疾病，尤其对儿童神经系统和大脑发育危害极大。我国每年有大量粮食受重金属污染，经济损失惨重。
在这样严峻的形势下，小麦作为重要的粮食作物，其籽粒中镉和铅的污染状况备受关注。但以往研究存在诸多不足，大多聚焦小区域，缺乏大规模调查，对环境影响因素的综合分析也较少。为了填补这些空白，深入了解小麦籽粒中镉和铅的污染情况，来自国内的研究人员开展了这项具有重要意义的研究。该研究成果发表在《Ecological Indicators》杂志上。
研究人员选取了我国核心小麦产区河南省作为研究区域。这里气候、土壤条件适宜小麦生长，小麦产量占全国的四分之一。研究人员采用了多种关键技术方法：一是多方法协作，综合运用地理探测器（Geodetector）和地理加权回归（GWR）等分析手段；二是整合多源环境数据，涵盖自然环境、大气环境、社会经济和农业生产环境等多方面因素；三是通过系统采样获取 1223 个小麦样本，利用电感耦合等离子体质谱（ICP - MS）测定镉和铅含量。
研究结果如下：
- 镉和铅的浓度：小麦籽粒中镉和铅的平均浓度分别为 0.065mg/kg 和 0.098mg/kg，均低于《国家食品安全标准 食品中污染物限量》（GB2762 - 2022）的标准限值，但超标率分别为 11.69% 和 8.83%，且存在严重的局部超标现象。变异系数显示，镉和铅的空间分布差异显著，受外部人为活动影响大。
- 空间分布模式：通过空间插值和空间自相关分析，发现镉和铅的空间分布特征相似。镉的高值区主要在中部、西部和西北部，低值区在中部和东部；铅的高值区集中在南部、西部和西北部，低值区多在中部和东部。二者均有明显的空间聚集特征，热点区域主要集中在西北部，冷点区域分布有所不同。
- 驱动因素分析：利用地理探测器和 GWR 模型，研究发现牲畜和粪便施用对镉和铅的空间分布影响最大，其次是施肥和人口密度。不同区域影响因素存在差异，镉在东部受牲畜和粪便施用、施肥影响更大，铅在东南部受影响更大。各因素间存在交互作用，且多表现为双因素增强或非线性增强，加剧了污染程度。
研究结论和讨论部分指出，该研究系统分析了河南省小麦籽粒中镉和铅浓度的空间分布模式及主要环境驱动因素，实现了从空间模式识别到因果机制的系统整合。这一研究成果意义重大，明确了高风险区域，为划定禁止生产区、调整耕地利用和实施土壤修复提供了科学依据；针对不同区域提出的差异化防控策略，有助于精准治污，保障粮食安全和农业可持续发展。同时，也为其他地区开展类似研究提供了借鉴，对推动粮食安全生产和环境保护具有重要的指导价值。
