综述:全球城市土壤中潜在有毒元素的时空动态与人类健康风险评估:一项系统性元分析
《Toxics》:Spatiotemporal Dynamics and Human Health Risk Assessment of Potentially Toxic Elements in Global Urban Soils: A Systematic Meta-Analysis
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时间:2026年06月09日
来源:Toxics 4.1
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摘要
城市土壤中潜在有毒元素(PTEs)的污染是人口密集城市环境中一个公认的健康问题。通过对2000至2025年间发表的91项同行评审研究(共涉及12,174个采样点)进行系统性的元分析,我们研究了两种代表性较强的大陆地
摘要
城市土壤中潜在有毒元素(PTEs)的污染是人口密集城市环境中一个公认的健康问题。通过对2000至2025年间发表的91项同行评审研究(共涉及12,174个采样点)进行系统性的元分析,我们研究了两种代表性较强的大陆地区(亚洲,每种元素的研究数量为18至36项;欧洲,每种元素的研究数量为11至23项)中八种PTEs的时空分布模式及其健康风险,并将其与美洲、非洲和大洋洲进行了比较。由于符合条件的原始研究在地理分布上存在不平衡,因此大陆间的比较应被视为提出假设的依据:亚洲和欧洲提供了统计上最可靠的数据支持,而美洲(某些元素的研究数量为3至7项)、非洲(4至15项)和大洋洲(2项)的结果更多是用于说明问题,而非具有统计代表性。各元素的浓度排序为Zn(138.59)> Pb(56.97)> Cr(54.26)> Cu(47.00)> Ni(31.94)> As(8.56)> Hg(3.13)> Cd(1.23) mg·kg?1。在亚洲和欧洲这两个代表性较强的地区中,亚洲城市的As、Cd、Cr和Hg污染最为严重(在加德满都等热点地区的污染指数Igeo超过4,例如加德满都的Igeo(Cd) = 7.06,济南的Igeo(Hg) = 5.27);而欧洲城市则积累了大量的Pb(平均浓度为87.69 mg·kg?1)。污染程度在不同功能区之间存在明显差异:工业区 > 交通区 ≥ 住宅区 > 商业区 > 农业区 > 城市绿地。亚洲儿童的确定性非致癌危险指数(HI = 1.49)超过了安全阈值(HI > 1),这主要是由于通过土壤和灰尘摄入As和Cr造成的。蒙特卡洛概率评估(N = 10,000)显示,在数据丰富的亚洲(P50 = 1.55;P(HI > 1) = 81.9%)和欧洲(P50 = 1.28;P(HI > 1) = 69.8%)地区,儿童面临较高的累积非致癌风险;而两个地区的成人风险均远低于安全阈值(P(HI > 1) = 0.0%)。时间分析表明,在历史悠久的城市中,经济增长与PTEs的积累之间存在脱钩现象,同时Ni含量与人口数量呈负相关,这反映了资源分配的策略性。对于证据最为充分的亚洲首都和核心城市(每种元素的研究数量为18至36项),当前的综述支持将基于风险的、以儿童为中心的土壤管理作为公共卫生优先事项进行进一步研究;对于欧洲城市(每种元素的研究数量为11至23项),虽然也显示出类似的风险趋势,但需要在区域性的综合研究中加以验证。对于研究基础较为薄弱的地区,相关政策制定应等待更多监测数据的积累。
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