《GeoHealth》：Soil Lead Risks Associated With Urbanization Histories in Springfield MA and Hartford CT, USA
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由于遗留含铅产品，土壤铅(Pb)通常在较老的城市中心更高，对环境公平产生重大影响。通过整合两个历史工业城市（康涅狄格州哈特福德和马萨诸塞州斯普林菲尔德）各约150个样本的网格化土壤铅分析及街区级人口普查数据，研究人员检验了以下假设：(a) 高土壤铅区域与较老住
由于遗留含铅产品，土壤铅(Pb)通常在较老的城市中心更高，对环境公平产生重大影响。通过整合两个历史工业城市（康涅狄格州哈特福德和马萨诸塞州斯普林菲尔德）各约150个样本的网格化土壤铅分析及街区级人口普查数据，研究人员检验了以下假设：(a) 高土壤铅区域与较老住房空间相关；(b) 历史歧视过程已导致与铅暴露相关的持久环境不公正；(c) 多种社会、人口和地理因素交织决定了需要针对性修复的领域。研究数据与地理空间分析显示，哈特福德的铅浓度高于斯普林菲尔德，并证实两个城市中靠近较老房屋的土壤中铅升高（>200 ppm）普遍存在。利用决策树统计分割，研究人员表明，在儿童人口高于城市中位数的社区中，生活在多户住宅中的居民暴露于高土壤铅最为普遍。在斯普林菲尔德，种族是暴露的重要因素，因为非西班牙裔白人居住的人口普查区块最不可能含有超过200 ppm的土壤铅。研究分析强调，包括红线政策(redlining)在内的历史歧视做法已在研究社区中固化了环境不公正，创造了记录在土地中并延续数十年的无形遗留挑战。决策树在土壤铅污染背景下的应用提供了一种新方法，有助于识别边缘化人群的脆弱性，提供定量工具以倡导有针对性的缓解和修复。
**论文解读：历史歧视与土壤铅污染的持续性环境不公正——以美国哈特福德和斯普林菲尔德为例**
**研究背景与问题**
城市土壤铅（Pb）污染是全球性环境健康问题，主要源于含铅汽油、含铅涂料等历史遗留产品的排放。由于铅在土壤中具有高滞留性且难以降解，老旧城区往往成为污染热点。铅暴露对儿童神经发育的损害已被广泛证实，且无安全阈值。然而，不同社区承受的铅暴露风险并不均等——历史性的歧视性政策（如“红线政策”redlining）将有色人种和低收入群体集中在老旧、维护不足的住房区域，导致环境不公持续代际传递。当前研究尚缺乏对多种社会、人口和地理因素交互作用的系统性分析，尤其缺少能够识别最脆弱人群的定量工具。为此，本研究提出假设：（a）高土壤铅区域与老旧住房在空间上相关；（b）历史歧视过程已造成长期环境不正义；（c）社会、人口和地理因素共同决定需优先修复的区域。研究目的在于通过决策树模型解析多因素交织作用，为公平的修复策略提供科学依据。该成果发表在《GeoHealth》期刊。
**主要技术方法**
研究人员在哈特福德（140个样本）和斯普林菲尔德（168个样本）的城市森林中按网格采集表层土壤（0-10 cm），使用便携式X射线荧光（pXRF）分析仪测定铅浓度，基于标准参考物质校准。采用普通克里金法（ordinary kriging）将点数据插值至100 m分辨率栅格，再按2020年人口普查区块（census block）计算平均铅含量。整合街区级人口普查数据（种族、民族、年龄）、住房数据（建造年份、税值、土地利用类型），利用Steel-Dwass非参数多重比较和决策树统计分割模型分析变量间关系。样本来源为Sirkovich等（2023）已发表数据，社区数据来自美国人口普查局。
**研究结果**
**3.1 城市森林土壤铅的浓度与分布**：哈特福德土壤铅浓度均值193 ppm（中位数142 ppm），32.4%样本超过美国环保署（EPA）住宅土壤筛查水平200 ppm；斯普林菲尔德均值131 ppm（中位数93 ppm），17.5%超标。高值热点集中于两座城市的老旧城区。
**3.2 普查区块分析**
- **3.2.1 建筑年龄**：在1978年铅涂料禁令前建造的区块中，土壤铅浓度最高；建筑年龄越老，铅浓度显著升高（Steel-Dwass检验，p<0.0001）。
- **3.2.2 人口统计学**：哈特福德中，西班牙裔/拉丁裔人口比例高的区块土壤铅均值显著高于比例低的区块（0-20%比例组均值151 ppm vs. 80-100%组均值264 ppm）；斯普林菲尔德中，非西班牙裔白人比例低的区块铅浓度更高，非西班牙裔黑人比例中等的区块（20-60%）最高。
- **3.2.3 儿童人口**：两座城市中，5岁以下儿童比例高于城市中位数的区块，土壤铅均值显著更高（哈特福德：>10%儿童组均值241-289 ppm vs. <10%组198-213 ppm；斯普林菲尔德类似趋势）。
- **3.2.4 社会经济因素与土地利用**：多户住宅（multifamily）主导的区块土壤铅均值显著高于独户住宅（single-family）区块（哈特福德：257 vs.186 ppm；斯普林菲尔德：180 vs.128 ppm）。税收估价分析显示城市间模式相反，需结合住房类型解释。
**讨论与结论**
**讨论**：铅分布与建筑密度和道路距离吻合，主要源自涂料和汽油遗留。环境正义分析表明，西班牙裔/拉丁裔社区在两座城市中暴露最高，非西班牙裔白人仅在斯普林菲尔德显著受保护。儿童（尤其5岁以下）在高儿童比例的区块中风险更大。租房者（多户住宅居民）比房主更易暴露。决策树模型进一步揭示因素交叉：在哈特福德，最脆弱群体为多户住宅中儿童比例高但5岁以下儿童比例中等的区块（风险为城市平均的1.8倍）；在斯普林菲尔德，最脆弱区块是非西班牙裔白人比例低、5岁以下儿童比例高、多户住宅且低税值的区域（风险为3.3倍）。历史红线政策（1937年HOLC分级）与当前铅浓度显著相关，红线评级“危险”（D级）区土壤铅显著高于“良好”（A级）区，表明歧视性政策在土壤中留下了持久“记忆”。
**结论**：研究人员广泛的数据分析表明，社会经济脆弱社区承载最重的土壤铅污染负担。两座城市中，儿童和多户住宅居民接触高土壤铅的风险最高；斯普林菲尔德非西班牙裔白人社区风险最低，历史红线政策与土壤铅分布明确相关。该研究提供了一个基于决策树的可复制分析框架，通过约150个土壤样本和公开数据即可识别最需优先修复的街区。未来可整合交通数据、收入水平、铅管分布及血铅值（BLL）以增强模型效力。这一方法为社区倡导和公平的修复资源分配提供了定量工具。
