郭書海 ,吳 波 ,張玲妍 ,陳能場(chǎng)
(1.中國(guó)科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所,沈陽 110016;2.污染土壤生物-物化協(xié)同修復(fù)技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,沈陽 110016;3.廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所,廣州 510650)
農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)目前已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,引發(fā)了全社會(huì)的高度關(guān)注。但這一問題產(chǎn)生的原因極為復(fù)雜,是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。因此,分析主要成因、明確關(guān)鍵環(huán)節(jié)、提出相應(yīng)對(duì)策對(duì)管控農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。首先,土壤重金屬含量水平對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)有著直接的影響,據(jù)估算,我國(guó)耕地土壤重金屬超標(biāo)率約14%[1],在空間分布上與農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)頻發(fā)區(qū)高度吻合[2]。其次,農(nóng)產(chǎn)品作為風(fēng)險(xiǎn)受體,對(duì)土壤中重金屬的吸收/積累存在顯著的種間和種內(nèi)差異[2-3]。再次,重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移受到重金屬生物可利用性、土壤理化性質(zhì)等因素的影響。這些因素造成了農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的不確定性[4-5]。本文以鎘為例,通過分析農(nóng)產(chǎn)品與土壤重金屬含量之間的響應(yīng)關(guān)系,探討農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生過程及影響因素,建立受多因子影響的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生關(guān)系樹。以此為基礎(chǔ),針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的不確定性,提出基于概率評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,構(gòu)建多因子的風(fēng)險(xiǎn)控制集成信息圖,為農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)管控提供新的借鑒和途徑。
假定不存在大氣、灌溉等其他污染途徑,農(nóng)產(chǎn)品與土壤重金屬含量之間是極為復(fù)雜的對(duì)應(yīng)關(guān)系。以鎘為例,大量研究結(jié)果表明,不論是盆栽實(shí)驗(yàn)還是野外大田實(shí)驗(yàn),兩者之間均表現(xiàn)為無顯著的線性關(guān)系[4]。因此,本文采用分類對(duì)應(yīng)的方法,定性描述稻米含鎘對(duì)土壤含鎘的響應(yīng)關(guān)系。首先以土壤鎘含量為橫坐標(biāo)、以稻米中鎘含量為縱坐標(biāo),原點(diǎn)為(0,0),構(gòu)建直角坐標(biāo)系;然后根據(jù)土壤鎘污染標(biāo)準(zhǔn)S[《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—1995)]和農(nóng)產(chǎn)品鎘含量安全標(biāo)準(zhǔn)F[《糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2715—2005)],將土壤和稻米鎘含量的成對(duì)數(shù)據(jù)分為四個(gè)區(qū)域,即通過數(shù)據(jù)分類表征了“單超”、“雙超”現(xiàn)象。如果將坐標(biāo)軸平移,建立以(S,F(xiàn))為原點(diǎn)的“土壤鎘含量-稻米鎘含量”新直角坐標(biāo)系,就形成了Ⅰ~Ⅳ四個(gè)象限(圖1)。
圖1 土壤鎘含量與稻米鎘含量的象限圖Figure 1 Four-quadrant zoning of Cd concentration in the soil and crop
如圖1和表1所示,四個(gè)象限中土壤與稻米鎘的超標(biāo)情況不同。從土壤和稻米的雙達(dá)標(biāo)數(shù)量(Ⅲ象限)來看,現(xiàn)有的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)出了趨勢(shì)上的一致性。但土壤和稻米中鎘的“單超”和“雙超”現(xiàn)象并存,也反映了以土壤標(biāo)準(zhǔn)預(yù)判農(nóng)產(chǎn)品是否達(dá)標(biāo)的不確定性。對(duì)于稻米鎘含量的“單超”結(jié)果(Ⅱ象限),說明土壤總鎘含量即使達(dá)標(biāo)也不能保障稻米鎘含量達(dá)標(biāo),除非將土壤標(biāo)準(zhǔn)S左移,即將標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)整至低值下限。對(duì)于土壤鎘單超結(jié)果(Ⅳ象限),說明在現(xiàn)有土壤鎘標(biāo)準(zhǔn)條件下,鎘的總量超標(biāo)不意味著稻米鎘含量的必然超標(biāo)。據(jù)此推而廣之,對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品鎘含量,除了土壤鎘總含量,還有其他因素起著重要作用。首先,土壤重金屬中易于生物吸收的比例不同。研究表明,不同性質(zhì)土壤中有效態(tài)比例差別較大,南方酸性水稻土中重金屬有效態(tài)比例達(dá)到60%以上[6],北方農(nóng)田中重金屬有效態(tài)比例僅為30%左右[7-8]。其次,不同作物品種對(duì)重金屬吸收/積累的生理機(jī)制不盡相同,導(dǎo)致吸收/積累量差異較大,表現(xiàn)為低、中、高三種程度。以農(nóng)作物對(duì)鎘的吸收/積累量來區(qū)分,整體而言,豆科表現(xiàn)為低吸收/積累,禾本科表現(xiàn)為中吸收/積累,十字花科、茄科、菊科等農(nóng)作物表現(xiàn)為高吸收/積累[3]。同樣,不同的水稻品種,鎘吸收特性的差異也很顯著[3]。因此,如何詳細(xì)描述土壤-作物體系中農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)的發(fā)生過程,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)控制至關(guān)重要。
表1 土壤鎘含量與稻米鎘含量的關(guān)系Table 1 Relationship of Cd concentration between the soil and the crop
農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生是一個(gè)系統(tǒng)過程[8-10],由風(fēng)險(xiǎn)源、暴露途徑及風(fēng)險(xiǎn)受體等多個(gè)環(huán)節(jié)共同組成。如果排除大氣和灌溉水污染,風(fēng)險(xiǎn)源可簡(jiǎn)化為土壤污染;風(fēng)險(xiǎn)受體為當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)產(chǎn)品,如水稻等糧食作物、白菜等蔬菜品種、苧麻等經(jīng)濟(jì)作物;暴露途徑主要為土壤吸收。風(fēng)險(xiǎn)過程包括風(fēng)險(xiǎn)因子的逐級(jí)暴露,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生是多因一果的綜合作用結(jié)果。污染物總量和有效態(tài)含量與受體之間的響應(yīng)關(guān)系,可作為風(fēng)險(xiǎn)控制的重要依據(jù)。
針對(duì)土壤導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)問題,根據(jù)土壤中重金屬總量、有效態(tài)含量與農(nóng)產(chǎn)品含量的關(guān)系,依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源(可分為潛在源與暴露源)、控制因子(可分為初級(jí)控制與次級(jí)控制)、風(fēng)險(xiǎn)受體,其發(fā)生過程如圖2所示,可以描述為:
(1)潛在源:土壤中重金屬總量,也可稱為潛在風(fēng)險(xiǎn)因子??偭咳Q于土壤重金屬的本底值及收支平衡,如灌溉、農(nóng)用化學(xué)品投入、大氣沉降、徑流遷入遷出等。
(2)初級(jí)控制因子:影響重金屬離子形態(tài)的因子[11-12],如土壤酸堿度、氧化還原電位、粘土礦物組成、鹽基飽和度、陽離子代換量及有機(jī)質(zhì)等。
(3)暴露源:土壤中重金屬有效態(tài)含量,是直接暴露的風(fēng)險(xiǎn)因子。
(4)次級(jí)控制因子:取決于受體吸收重金屬的能力。不同農(nóng)產(chǎn)品對(duì)重金屬的吸收能力不同,導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生程度也不同[13]。
(5)受體及受損結(jié)果:取決于農(nóng)產(chǎn)品對(duì)重金屬的吸收能力,如對(duì)鎘的吸收能力表現(xiàn)為水稻>玉米>白菜>茄子>油菜>苧麻。
根據(jù)分析風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生過程中各個(gè)因素的邏輯層次,可構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生關(guān)系樹(圖3),并明確控制因素和管理?xiàng)l件。風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生關(guān)系樹總體上可視為兩大分支,一是農(nóng)作物可吸收重金屬的來源與含量,二是農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸收系數(shù)。不同邏輯等級(jí)的根是風(fēng)險(xiǎn)防控因素,包括重金屬總量[14]、土壤pH、Eh、土壤對(duì)重金屬的吸附性、外源重金屬投入量、種植品種[15]、耕作措施、葉面轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控[16]和灌溉[9]等。根通過邏輯關(guān)系向上匯合成不同邏輯等級(jí)的節(jié)點(diǎn),最終形成對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量是否超標(biāo)的判斷。通過對(duì)根的調(diào)控,可以改變農(nóng)產(chǎn)品安全水平,對(duì)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全具有重要的技術(shù)指導(dǎo)意義(表2)。
目前在湖南地區(qū)取得一定成效的“VIP”(種植品種:Variety,灌溉淹水:Irrigation,土壤酸堿度:pH)風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù),就是控制⑥⑨②三個(gè)關(guān)鍵因子;如果進(jìn)行更多的因子控制,就是擴(kuò)展型的“VIP+n”。而在北方歷史遺留污灌區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)管控中,通過長(zhǎng)期實(shí)踐,形成了一套“PDF”(深翻:Plow,鈍化:Deactivation,培肥:Fertilization)風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù),并輔以品種篩選及配套農(nóng)藝措施,即調(diào)控①④⑥⑦,也取得了預(yù)期效果[17-18]??傊?,要根據(jù)自然環(huán)境和耕作傳統(tǒng),因地制宜,針對(duì)主要風(fēng)險(xiǎn)因子,制定差異性風(fēng)險(xiǎn)控制方案,最后形成更為有效的風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)體系。
圖2 風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)及風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生過程Figure 2 Risk system and occurrence process
圖3 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生關(guān)系樹與控制因子Figure 3 Relational tree of risk occurrence and control factors
表2 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的影響因素Table 2 Influence factors of risk occurrence
目前,農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要采用回歸分析法[19-20]。具體是將土壤重金屬含量、酸堿度和粘粒比例等參數(shù)作為自變量,農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量作為因變量,建立一元或多元回歸模型。再依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與/或閾值判斷模型計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量是否超標(biāo)。但由于土壤和農(nóng)產(chǎn)品之間重金屬含量為非線性響應(yīng)關(guān)系,模型預(yù)警結(jié)果與實(shí)際存在較大偏差[4]。從而導(dǎo)致該方法的準(zhǔn)確性、重復(fù)性和普適性不甚理想。針對(duì)上述因-果定量響應(yīng)關(guān)系尚不明確的問題,采用概率評(píng)估可能更為合適。貝葉斯分類統(tǒng)計(jì)方法具有綜合先驗(yàn)數(shù)據(jù)和樣本信息的能力,是解決多因素非線性響應(yīng)關(guān)系的有效手段,已在環(huán)境領(lǐng)域得到了廣泛研究[4-5]。因此,本研究提出了一個(gè)基于貝葉斯方法的評(píng)估預(yù)警模型。
貝葉斯分類統(tǒng)計(jì)方法是根據(jù)條件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計(jì),并以此得到先驗(yàn)概率,從而估算特定條件下的后驗(yàn)概率(圖4)。貝葉斯原理公式如下:
其中,P(Bi)是先驗(yàn)概率,P(A|Bi)是條件概率,P(Bi|A)是后驗(yàn)概率。
圖4 貝葉斯概率統(tǒng)計(jì)的原理圖Figure 4 Schematic diagram of probability analysis based on Bayes theroy
由于土壤中重金屬含量多為偏態(tài)分布,為建模和計(jì)算需要,需將原數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為滿足正態(tài)分布的對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)。再根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量是否超標(biāo),將土壤分為對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù),帶入上述貝葉斯原理公式,得到貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估模型:
其中:P是農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)概率;n1/n、n2/n是先驗(yàn)概率條件下農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)與不超標(biāo)的比例;μ1、δ1是農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)條件下土壤中重金屬含量的均值與標(biāo)準(zhǔn)差;μ2、δ2是農(nóng)產(chǎn)品重金屬不超標(biāo)條件下土壤中重金屬含量的均值與標(biāo)準(zhǔn)差。
從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型(圖5)可以看出,農(nóng)產(chǎn)品(稻米)風(fēng)險(xiǎn)概率P值隨土壤重金屬(鎘)含量增加而增大,且兩者之間是非線性響應(yīng)關(guān)系。在不同土壤Cd含量區(qū)間,稻米Cd含量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率的增速差異顯著。在本文的研究區(qū)域中,農(nóng)產(chǎn)品鎘超標(biāo)無明顯的大氣和水污染源,可以判定土壤鎘含量是該地區(qū)稻米鎘超標(biāo)的主要貢獻(xiàn)源。土壤鎘含量的敏感區(qū)在0.5~1.5 mg·kg-1之間,農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)概率隨著土壤中鎘含量的升高而增加。通過對(duì)該模型預(yù)測(cè)結(jié)果的收斂性的分析(圖6),當(dāng)樣本量超過120個(gè),模型結(jié)果的變異系數(shù)≤5%,可認(rèn)為模型計(jì)算值收斂,評(píng)估預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定可靠。
可見,該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法不僅可以用于重復(fù)性預(yù)測(cè),還可用于相似條件下的預(yù)警。
圖5 貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估模型Figure 5 Risk probability assessment model based on Bayes theory
圖6 貝葉斯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的收斂性檢驗(yàn)Figure 6 Convergence test of risk probability assessment model based on Bayes theory
從以上分析可以看出,土壤重金屬含量在一定范圍內(nèi)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生有直接影響,但農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生過程的復(fù)雜性,導(dǎo)致“單超”與“雙超”等不規(guī)律現(xiàn)象時(shí)常出現(xiàn),因而需要構(gòu)建一個(gè)可以同時(shí)表征多個(gè)指標(biāo)的綜合信息圖,以及土壤修復(fù)-農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)的管控關(guān)系圖,并以疊加的形式集成表達(dá)出來。為此,本文在充分利用土壤重金屬總量、有效態(tài)與農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量關(guān)系基礎(chǔ)上,建立表征土壤中重金屬含量的直角坐標(biāo)系,以及表征重金屬污染土壤修復(fù)試驗(yàn)效果并進(jìn)行預(yù)判的廣義仿射坐標(biāo)系,然后疊加兩個(gè)坐標(biāo)系。即通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,將多個(gè)信息關(guān)聯(lián)起來,以“一點(diǎn)三值”的方式定量表征重金屬超標(biāo)土壤的總含量、有效態(tài)含量及修復(fù)后的有效態(tài)削減效果,同時(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)防控措施進(jìn)行適宜性評(píng)估。
雙坐標(biāo)系(直接坐標(biāo)系與廣義仿射坐標(biāo)系)的轉(zhuǎn)換方式如下:
直角坐標(biāo)系向廣義仿射坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換:
廣義仿射坐標(biāo)系向直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換:
其中,x為土壤重金屬總量,mg·kg-1;y為土壤重金屬有效態(tài)含量,mg·kg-1;x′為土壤重金屬有效態(tài)的含量系數(shù);y′為土壤重金屬有效態(tài)的削減系數(shù);c為根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)情況確定的土壤有效態(tài)安全閾值;a、b 為系數(shù),即在 x∈[c,+∞]且 y∈[0,c]的范圍內(nèi),建立的x與y線性擬合函數(shù)(y=ax+b)的系數(shù),也就是通過采用污染土壤修復(fù)或風(fēng)險(xiǎn)防控的預(yù)評(píng)估試驗(yàn),構(gòu)建有效態(tài)最小可控濃度函數(shù)(圖7)。
圖7 基于雙坐標(biāo)系的多信息集成風(fēng)險(xiǎn)控制與修復(fù)圖Figure 7 Risk control and remediation chart with multi information integration based on bi-coordinate system
根據(jù)上述方法,在湖南省選擇鎘污染農(nóng)用地及水稻作為研究對(duì)象。該區(qū)域內(nèi)無顯著不良影響的水和大氣污染源,可判斷土壤鎘含量是稻米鎘超標(biāo)的主因。通過直角-廣義仿射雙坐標(biāo)系的建立與轉(zhuǎn)換,對(duì)研究區(qū)域內(nèi)土壤鎘污染現(xiàn)狀和修復(fù)適宜性進(jìn)行綜合分析。首先,根據(jù)土壤鎘總量、有效態(tài)含量與稻米鎘含量的特征及相互關(guān)系,構(gòu)建污染現(xiàn)狀與修復(fù)適宜性集成圖(圖8),其中雙坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下:
直角坐標(biāo)系向廣義仿射坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換:
廣義仿射坐標(biāo)系向直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換:
雙坐標(biāo)系建立后,通過轉(zhuǎn)換公式(5)和(6),可以將污灌區(qū)土壤中鎘的實(shí)測(cè)值,轉(zhuǎn)換為表征修復(fù)適宜性的屬性值。以樣品A為例(圖8),(1)在直角坐標(biāo)系中,樣品A的坐標(biāo)為(0.479,0.288),即樣品A中鎘的總量濃度為0.479 mg·kg-1,鎘的有效態(tài)濃度為0.288 mg·kg-1;(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換模型(公式 6),樣品 A 的廣義仿射坐標(biāo)為(0.60,1/2),即樣品A中鎘有效態(tài)濃度占總量濃度的60%;(3)因此,修復(fù)到可以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全時(shí),土壤中鎘有效態(tài)的削減系數(shù)為1/2,即有效態(tài)濃度需削減50%。
圖8 污染現(xiàn)狀與修復(fù)適宜性集成圖Figure 8 Integrated map of pollution status and remediation suitability
在所選取的預(yù)評(píng)估試驗(yàn)案例中,針對(duì)研究區(qū)南方水稻土pH值偏低,及土壤中鎘有效態(tài)濃度較高的特點(diǎn),風(fēng)險(xiǎn)控制與修復(fù)技術(shù)以控制有效態(tài)含量為主(采用以石灰為主的鈍化劑調(diào)節(jié)土壤酸堿度),輔以低吸收水稻品種的優(yōu)選,結(jié)合階段性淹水等農(nóng)藝措施,從多個(gè)角度降低稻米的鎘吸收量,建立了修復(fù)后鎘總量與有效態(tài)含量的關(guān)系函數(shù),y=0.12x+0.015。從技術(shù)可行性與修復(fù)難度來看,通過對(duì)該研究區(qū)域土壤安全利用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得,當(dāng)有效態(tài)削減系數(shù)超過2/3時(shí)(視具體情況而定),該土壤修復(fù)難度較大,需要將土壤中有效態(tài)鎘轉(zhuǎn)換為更為穩(wěn)定的形態(tài)[21],或阻止農(nóng)作物對(duì)土壤中重金屬的吸收[16],其修復(fù)成本與修復(fù)穩(wěn)定性都難以達(dá)到大面積推廣的實(shí)用需求。由此可見,通過該方法,可以量化關(guān)聯(lián)土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)的適宜性,進(jìn)而預(yù)判污染土壤修復(fù)和風(fēng)險(xiǎn)控制的可達(dá)性和必要性[22]。
從圖8可以看出,對(duì)于某些農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)的地塊,按照試驗(yàn)結(jié)果采取修復(fù)和管控措施,有望取得理想效果;但有些地塊,常規(guī)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)難以達(dá)到安全目標(biāo),應(yīng)配合更為嚴(yán)格的管控措施;個(gè)別地塊,修復(fù)和管控難度極大,已經(jīng)不宜農(nóng)用,應(yīng)劃為糧蔬禁產(chǎn)區(qū)。對(duì)此如何界定,目前尚無統(tǒng)一要求,但我國(guó)即將實(shí)施的《土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》,會(huì)為不同類型的農(nóng)用地提供可參考的土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值。總之,農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)取決于多個(gè)因素和多種條件,應(yīng)在明確發(fā)生過程下進(jìn)行主因控制。雖然目前尚無法建立確切的函數(shù)關(guān)系,但基于先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析,可以進(jìn)行比較可靠的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,并通過預(yù)評(píng)估實(shí)驗(yàn),判斷各種修復(fù)或防控措施的適宜性,確定最佳策略,如適宜管控和適宜禁產(chǎn)。
本文針對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)的熱點(diǎn)問題,從土壤重金屬含量與農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)的復(fù)雜響應(yīng)關(guān)系入手,針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品受體,提出了潛在源和暴露源兩級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源、初級(jí)和次級(jí)兩級(jí)控制因子的概念,將不同級(jí)別的風(fēng)險(xiǎn)源與影響因子,按照邏輯層次關(guān)系構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生樹,刻畫了農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生過程。針對(duì)多因素共同影響的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生不確定性,基于可綜合先驗(yàn)數(shù)據(jù)與樣本信息的貝葉斯原理,建立了農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估預(yù)警模型。在此基礎(chǔ)上,通過疊加直角-廣義仿射坐標(biāo)系,構(gòu)建了可表征土壤重金屬狀況與修復(fù)適宜性的綜合評(píng)估圖?;谝陨铣晒?,可確定農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)控制策略。
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