区域农田土壤镉风险的机理式定量预测模型研究——以江苏省为例

作者：郝社锋; 屈晓泽; 任静华; 黄标; 黄顺生; 许伟伟; 周强; 金洋; 顾雪元^*

来源：环境科学学报, 2021, 41(12): 5098-5106.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0338

• 多表面形态模型
• 镉
• 土壤
• 风险
• 小麦
• 江苏省

大面积区域土壤风险的精准定量评价和预测一直是研究的热点和难点,以往经验式为主的模型在普适性上存在较大局限.基于土壤理化性质和热力学化学平衡的机理式多表面形态模型(Multi-surface Speciation Model, MSM)已在实验室和小区域尺度成功预测土壤Cd的溶出,但能否应用于更大区域的环境风险评价还未可知.基于此,本研究收集了3354个江苏省表层土壤Cd样品和155个含有理化性质的表层土壤剖面,利用图斑赋值方法得到3354个具有完整理化性质和全量Cd含量的土壤样品数据,在此基础上利用MSM预测各样品的有效态Cd含量,并根据江苏省典型区域MSM-Cd阈值开发了基于MSM的江苏省土壤Cd污染生态风险评价预警模型和敏感性模型,并绘制了江苏省土壤Cd污染风险现状图和土壤Cd敏感地图.结果表明,MSM-Cd比总Cd可更准确预测高污染地区和非污染区域,同时发现增加土壤pH是降低Cd生态风险的最有效途径,而pH是影响土壤Cd敏感度的最重要原因.研究表明,基于MSM的土壤Cd风险预测模型可实现区域土壤风险的精准定量化评估与预测,为土地质量管理和风险管理提供决策依据的实用技术支持.

• 单位
  中国科学院南京土壤研究所; 南京大学; 江苏省地质调查研究院