稻-小龙虾共作系统中重金属(类)的生物累积特征及健康风险评价

针对稻-小龙虾共作系统(RC)中重金属(类)(HMs)污染隐患，研究人员系统比较了RC与水稻单作系统(RM)中As、Cd、Hg、Cr、Pb的土壤-水稻迁移规律，发现RC系统使糙米中Cd、As、Pb超标率降低76.7%、8.9%、41.7%，致癌风险值显著低于RM系统，为生态农业安全评估提供重要依据。

　　

随着生态农业的蓬勃发展，稻-小龙虾共作系统(RC)因其"一水两用、一田双收"的生态经济价值，在中国长江流域迅速推广至169万公顷。然而，长期淹水环境和养殖投入品可能改变土壤性质，引发重金属(类)(HMs)的次生污染。更令人担忧的是，既往研究显示长江流域水稻中Cr、Pb、Cd污染率分别高达70%、60%、37%，而As、Cd等元素通过稻米摄入已被证实会导致肾损伤、神经系统病变等健康风险。面对RC系统可能存在的"生态优势掩盖污染风险"这一矛盾，中国研究团队在典型RC产区湖北展开了一项具有预警意义的研究。

团队采用系统采样策略，在湖北省5个主产区同步采集126份RC与水稻单作系统(RM)的土壤-水稻配对样本。通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)精准测定As、Cd、Hg、Cr、Pb含量，结合生物累积因子(BF)模型和健康风险评价体系，首次揭示了RC系统对HMs迁移转化的双重调控机制。

土壤性质分析显示，RC系统使土壤有机质(SOM)显著提升至34.81 g kg^?1，但pH值(7.19)与RM系统(7.07)无显著差异。这种特殊的微环境为HMs行为调控埋下伏笔。

重金属分布特征部分，研究发现RC系统土壤Pb含量显著升高，但糙米中Cr累积量反而降低。更值得注意的是，RC系统使糙米中关键污染物超标率呈现"断崖式下降"：Cd降低76.7%，Pb减少41.7%，As下降8.9%。生物累积因子排序为Cd > Hg > As > Cr > Pb，且与土壤pH、SOM呈显著负相关。

健康风险评估结果触目惊心：尽管两种系统的HMs土壤含量均未超标，但致癌风险值显示，Cr、As、Cd在两类系统中的风险值均超容许限值。不过RC系统的致癌风险显著低于RM系统，成人儿童群体风险降幅达17%-23%。非致癌风险主要来自As，但危害商(HQ)仍在安全阈值内。

这项发表于《Environmental Pollution》的研究，首次构建了"RC系统-HMs迁移-健康风险"的完整证据链。其突破性在于发现RC系统通过提升SOM形成重金属"钝化屏障"，尤其对高毒性Cd的阻控效率惊人。研究为生态农业的可持续发展提供了"双刃剑"启示：既证实RC系统可降低61.2%的综合健康风险，也警示As、Cr、Cd的长期活化风险需重点监控。该成果对长江流域"稻渔综合种养"政策的优化具有直接指导价值，建议将HMs阻控纳入RC系统技术规程，同时开发针对As、Cd的土壤修复配套技术。