清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院侯德義教授團(tuán)隊(duì)在《Science》上發(fā)表標(biāo)題為“Global soil pollution by toxic metals threatens agriculture and human health（全球土壤重金屬污染威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與公眾健康）”的研究性論文，基于大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，首次繪制了全球土壤砷、鎘、鈷、鉻、銅、鎳、鉛7種重金屬/類金屬的污染分布圖，闡釋了土壤污染大尺度分布的驅(qū)動(dòng)因素，對(duì)全球土壤重金屬污染的防治提供了重要的理論、方法與數(shù)據(jù)支撐。

通過1493套區(qū)域研究數(shù)據(jù)的系統(tǒng)收集，構(gòu)建了涵蓋砷、鎘、鈷、鉻、銅、鎳、鉛等7種重金屬/類金屬的全球土壤重金屬污染數(shù)據(jù)庫。研究開發(fā)了基于極端隨機(jī)樹機(jī)器學(xué)習(xí)算法的土壤重金屬元素超標(biāo)分布反演模型，揭示了農(nóng)田（AT）和人類健康及生態(tài)（HHET）兩類閾值條件下全球土壤重金屬元素的超標(biāo)情況及空間分布格局。

研究發(fā)現(xiàn)，全球約14~17%的農(nóng)田，接近2.42億公頃（-2.6/+2.7千萬公頃）農(nóng)田土壤存在重金屬污染。在7種重金屬中，鎘污染最為突出（超標(biāo)率為9%，-1.9%/+1.5%），超標(biāo)農(nóng)田主要集中在印度北部和中部、巴基斯坦、孟加拉國(guó)、泰國(guó)和柬埔寨南部、中國(guó)南部等；其次是鎳（5.8%，?1.8%/+1.1%）和鉻（3.2%，?0.7%/+1.6%）超標(biāo)，超標(biāo)區(qū)域主要分布于俄羅斯亞北極氣候帶、中東和非洲東部。全球6.8%（-1.7%/+1.9%）的土壤重金屬濃度超過了人類健康及生態(tài)閾值。根據(jù)全球人口分布進(jìn)行估算，發(fā)現(xiàn)約9~14億人生活在土壤重金屬污染的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。

此外，研究發(fā)現(xiàn)全球范圍內(nèi)存在多金屬復(fù)合污染的問題，尤其以砷和鉻，鎳與鈷，以及鎳與鉻的復(fù)合污染最為突出。文章同時(shí)指出，土壤重金屬的風(fēng)險(xiǎn)不僅取決于其總濃度，還與重金屬的環(huán)境可遷移性、生物有效性、以及人體暴露途徑的動(dòng)態(tài)變化有關(guān)。以鎘污染比較嚴(yán)重的印度和巴基斯坦為例，雖然這一區(qū)域土壤較高的pH有可能降低鎘的生物有效性，但作為稻米出口大國(guó)，仍然需要關(guān)注國(guó)際貿(mào)易可能造成的重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散的問題。

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