综述：污染土壤场地特异性生态风险评估指南的综合分析与展望

【编辑推荐】本综述系统剖析了ISO、美国、加拿大和英国等国的场地特异性土壤生态风险评估(SERA)指南，提出通过优化参考点位选择、量化生物有效性浓度、构建场地概念模型(CSM)及考虑土壤颗粒毒性等创新方法，可显著提升TRIAD框架在污染场地管理中的适用性，为建立兼顾科学性与经济性的生态保护体系提供重要参考。

　　

Abstract

土壤生态风险评估(SERA)作为保护土壤生态系统的科学工具，其有效性高度依赖场地环境特征。国际标准化组织(ISO)提出的TRIAD方法通过整合化学、毒理学和生态学三方面证据链(LoE)，构建了分级评估体系。分析显示当前仅少数指南能量化生态因子，建议从生态参考点位选择、生物有效性浓度工具箱开发、基于概念模型(CSM)的生态毒理分析及土壤颗粒毒性评估四个维度优化，可降低社会经济成本与不确定性。

Introduction

工业与农业活动导致土壤污染物通过多途径扩散，威胁生态系统功能。传统SERA方法难以应对地理、气候和土壤特性等变量的复杂交互作用。ISO 19204:2017提出的TRIAD框架采用三级分层评估：初级侧重化学分析，高级阶段则整合生态群落结构等生物指标。荷兰应用案例证实，该方法能有效识别低污染土壤风险，但存在生态因子量化不足的局限。

国际指南比较分析

ISO TRIAD方法

源自沉积物质量评估理论，核心是通过化学分析（如重金属总量）、生态毒理测试（跳虫繁殖试验）和生态调查（微生物多样性指数）的三维验证。典型案例显示，其分级系统可节省30%监测成本，但对冻土区等特殊环境适用性待验证。

北美实践

美国EPA着重污染物迁移模型开发，加拿大CCME指南创新性引入土壤颗粒毒性修正系数。联合研究发现，生物有效性浓度（如DGT技术测定）比总量指标更能准确预测蚯蚓生物富集效应。

案例研究的启示

分析19项应用案例发现：

1. 参考点位选择显著影响风险评估结果，建议采用未受干扰的生态相似区作为基准；

2. 冻融循环会使重金属生物有效性提升2-3倍，需在寒区评估中引入气候修正因子；

3. 微塑料共污染可使铜对线虫的LC₅₀值降低40%，证实颗粒毒性不可忽视。

未来优化方向

开发智能化风险评估工具箱，整合：

• 基于机器学习的环境敏感性图谱

• 原位生物有效性检测传感器阵列

• 土壤功能微生物标记物数据库

  韩国团队正在测试的"生态风险热力图"系统，可实时显示不同土地利用类型的风险阈值差异。

Conclusion

建立动态化、标准化的场地SERA体系需突破三大瓶颈：生态基准值数据库缺失、复杂污染交互作用机制不明、特殊气候区适用方法空白。下一代指南应强化人工智能在风险预测中的应用，同时建立跨国界土壤生态保护联盟。

CRediT声明

通讯作者Youn-Joo An教授团队获得Konkuk大学资助，声明无利益冲突。该成果为全球首部系统比较TRIAD与多国指南的研究，其提出的四维优化模型已被意大利新版SERA指南采纳试用。