基于蒙特卡洛模拟技术的杭嘉湖平原稻田土壤镉安全阈值研究

摘要

安全的稻米产地环境是保障稻米镉含量不超标的基础,而正确确定稻米产地土壤镉安全阈值是进行产地安全管理的关键.为此,以杭嘉湖稻米主产区为例,通过土壤-稻米对应采样分别获得了研究区118个土壤-稻米样品,并基于监测数据采用线性回归与蒙特卡洛耦合模型法,回归方程法及吸收系数法构建了研究区稻米产地镉安全阈值.研究结果表明,土壤镉含量、土壤pH、土壤质地是影响稻米镉含量的主要因素.线性回归与蒙特卡洛耦合模型分析结果表明,在稻米镉达标期望概率为70％、80％、90％、100％时,土壤镉安全阈值分别为1.2 mg/kg、1.0 mg/kg、0.8 mg/kg及不能确定.采用吸收系数法计算的安全阈值为1.2 mg/kg,而直接采用监测数据的平均值代入回归方程得到的产地土壤安全阈值为1.5 mg/kg.不同安全需求下的土壤镉安全阈值有差异显著,运用回归方程法得出的结论高于令稻米镉含量达标率为70％的土壤镉安全阈值,吸收系数法得出的结论与令稻米镉含量达标率为70％的土壤镉安全阈值相一致.且结果均高于土壤环境质量标准二级镉阈值.