博士毕业于浙江大学，上海市农科院副研究员以第一作者身份在一区Top期刊上发表研究论文

近日，上海市农科院生态所在Environment International期刊上发表研究成果。上海市农科院杨湜烟副研究员为该论文的第一作者，薛永研究员和浙江科技大学李章涛副教授为论文共同通讯作者。

课题组前期通过全球30多个代表性国家土壤-稻米安全阈值保护效能的Meta分析已经发现，现行农田土壤砷（As）的限值可能过宽松，而土壤中铜（Cu）、Cd和锌（Zn）的限值可能过保护。基于此，课题组进一步以上海市奉贤稻米产区为例，采集108对城郊农田土壤-稻米配对田间样本，分析了土壤-稻米中Cd累积水平与迁移特征，结合传统化学提取与体外胃肠模拟方法评估了土壤Cd的生物可及性，揭示影响区域土壤Cd生物可及性的关键驱动因子；进一步表征了土壤-水稻-人体系统中Cd污染所致生态风险、人体致癌和非致癌风险；最后，耦合生物可及性与多层次风险，综合考虑区域土壤特性，更新推导基于稻米安全生产与人体健康的土壤Cd安全阈值。

耦合多层次风险与生物可及性的农田土壤Cd安全阈值推导框架

研究发现：CaCl₂和HNO₃提取的土壤Cd平均百分比为0.44%和47.35%。HNO₃对Cd的提取率优于CaCl₂。土壤pH、电导率（EC）和有机质（SOM）是影响土壤中植物可吸收态Cd的关键因素。CaCl₂-Cd (-0.69，p＜0.01)、HNO₃-Cd (-0.40，p＜0.01)、稻米Cd富集系数（Cd-BCF）均与土壤pH呈显著负相关关系。进一步借助体外胃肠模拟法，Cd生物可利用率在胃相平均为51.07%（UBM）和62.87%（PBET），在肠相下降为2.86%（UBM）和1.43%（PBET）。

潜在生态风险评估方法表明，土壤样点中56%和41%处于低度和中度生态风险，仅有3%为较高的生态风险。将体外UBM和PBET模拟的土壤生物可及Cd浓度纳入人体健康风险评估，成人非致癌风险值分别降低了55.56%和44.44%。儿童分别降低53.45%和41.38%，儿童风险始终高于成人。

我国食品安全标准（GB2762-2022）规定稻米中Cd的最大允许限量为0.20 mg kg⁻¹。根据研究区土壤理化特性与稻米Cd富集系数建立多元回归方程，将稻米Cd限制为0.2时，通过对预测方程进行反演，可得出保护区域稻米安全生产的土壤Cd安全阈值。当仅考虑EC时，土壤总Cd阈值为1.098 mg kg⁻¹。根据不同的pH梯度（5.5、6.5、7.5）调整后的阈值从1.193 mg kg⁻¹逐渐增加到1.875 mg kg⁻¹。对于植物可提取态Cd组分，安全阈值分别为0.070 mg kg⁻¹（CaCl2-Cd）和0.602-0.621 mg kg⁻¹（HNO3-Cd）。基于稻米安全生产反演的不同土壤pH梯度下的土壤总Cd阈值显著高于中国现行土壤Cd风险筛选值，表明现行风险管控标准可能对研究区过保护。当限制人体致癌及非致癌风险为最大可接受风险水平1及1E-04时，体外生物可利用Cd组分（UBM和PBET提取Cd）的土壤Cd阈值始终高于总Cd。例如，在pH 5.5条件下，UBM可提取Cd的成人和儿童阈值分别为1.544和1.392，约为基于总Cd推导出的阈值浓度（HQ：0.832与0.751）的2倍。