我院生态环境保护研究所土壤修复与保育课题组基于健康风险评估，对现行农田土壤-稻米重金属监管限值的保护效能进行了评估，并反演了安全阈值，相关成果先后在国际学术期刊Science of the Total Environment （一区Top，IF=9.8，2023年9月）及Journal of  Environmental Management上（IF=8.7，2024年6月，On line）上发表。

重金属污染对全球土壤安全和稻米质量构成持续挑战。尽管各国和国际组织已制定了土壤-稻米重金属的监管限值（MALs），但部分研究表明，即使重金属浓度低于监管限值，仍可能对人体健康构成风险。尽管已有大量研究根据现行农田土壤-稻米重金属监管限值及健康风险模型评估了土壤、稻米中的重金属的累积浓度、点位超标率及人体暴露风险，然而，现行土壤-稻米重金属监管值对人体健康的保护效能和适用性尚未完全揭示。

图1 基于健康风险的农田土壤重金属监管值效能分析与安全阈值反推方法框架

为此，研究团队收集了全球30个代表性国家及国际组织的农田土壤-稻米重金属监管限值，设置土壤-稻米中重金属浓度达到监管浓度水平的情景（What-if analysis）（图1），运用USEPA健康风险评估模型，结合人群暴露手册，分析了儿童和成人土壤暴露及稻米摄入的临界健康风险。通过最大可接受风险水平反推土壤-稻米重金属安全阈值，并揭示了影响监管限值设定的主要暴露因子。

研究发现，现行农田土壤砷的限值可能过宽松，风险可能被低估，尤其是对于儿童敏感受体；而土壤中铜、镉和锌的限值可能过保护，风险可能被高估（图2）。稻米无机砷和部分国家的镉限值也可能过宽松，而铅限值可能过保护（图3）。

上述研究提供了基于健康风险评估现行农田土壤-稻米重金属监管限值保护效能与反推安全阈值的视角，为深入理解重金属暴露健康风险和农田土壤-稻米安全阈值优化提供了一定依据。目前研究团队已继续探索耦合土壤吸附机理与生物有效性的重金属有效态安全阈值推导，以期推动农田土壤环境基准优化与精准风险管理。

图2 代表性国家/国际组织农田土壤重金属达到监管水平时总非致癌风险

图3 基于健康风险的稻米重金属监管限值保护效能评估及安全阈值反演

上海市农业科学院、上海应用技术大学联合培养硕士研究生周前航和生态环境保护研究所助理研究员杨湜烟为JEM论文的共同第一作者，生态环境保护研究所薛永研究员和上海应用技术大学叶璟副教授为JEM论文通讯作者；生态环境保护研究所助理研究员杨湜烟为STE论文的第一作者，生态环境保护研究所薛永研究员为STE论文的通讯作者。浙江大学刘杏梅教授参与了稻米安全阈值的研究。研究获得了上海市农委科技兴农项目、院卓越团队计划及生态所启航专项计划的支持。