科学网—北京师范大学：综合环境风险指数（CERI）用于表征土壤痕量元素的污染

速读：此外，为实施精准风险管控，不仅需要量化总体风险水平，更需明确不同污染源对特定环境风险的源-汇关系。北京师范大学：综合环境风险指数（CERI）用于表征土壤痕量元素的污染北京师范大学：综合环境风险指数（CERI）用于表征土壤痕量元素的污染-生态-健康综合风险精选。进一步，研究建立了基于随机森林算法的CERI预测模型，提出利用经度、纬度、土地利用类型、pH值和总有机碳等5个易获取参数，实现对土壤痕量元素综合环境风险的预警性监测。该研究提出综合环境风险指数（CERI），用于表征土壤痕量元素（TEs）的污染-生态-健康综合风险，并构建源-汇关系解析框架以明确风险与污染源的内在关联机制。本研究构建的CERI指标及“源-汇”风险识别框架，可为土壤重金属污染的风险预警与精准管控提供技术参考，尤其适用于经济欠发达的资源受限地区。

北京师范大学：综合环境风险指数（CERI）用于表征土壤痕量元素的污染-生态-健康综合风险精选

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2026-1-21 23:10

| 系统分类: 科研笔记

【研究背景导读】

土壤健康对人类可持续生存至关重要。然而，近几十年的快速城市化和工业化已引发土壤重金属（如 Cr 、 Cd 、 As 、 Hg 、 Pb ）污染问题。这些元素可在土壤中持续累积，通过食物链的生物富集和放大作用威胁生态系统安全，并可能引发包括生育缺陷、神经损伤及癌症在内的多重健康风险。当前土壤重金属风险评估实践常将生态风险与健康风险单独评估，而对两者综合风险的整体评价尚存不足。此外，为实施精准风险管控，不仅需要量化总体风险水平，更需明确不同污染源对特定环境风险的源 - 汇关系。如何构建融合污染 - 生态 - 健康效应的综合指标，利用简易参数实现风险的可预测监测，并深入解析其与污染源的内在关联机制，是当前研究尚存的一个技术问题。

【文章内容概要】

近日，北京师范大学水科学研究院陈海洋等人在《 Environmental Chemistry and Ecotoxicology 》期刊上发表题为 “ Dev el oping a novel approach for predicting comprehensive environmental risks of trace elements in soils and deciphering their links with pollution sources ” 的研究论文。该研究提出综合环境风险指数（ CERI ），用于表征土壤痕量元素（ TEs ）的污染 - 生态 - 健康综合风险，并构建源 - 汇关系解析框架以明确风险与污染源的内在关联机制。

研究首先通过整合内梅罗综合污染指数、内梅罗综合生态风险指数及人体健康风险指数，构建了 CERI 指标，并以江西省土壤为研究对象开展实证应用。结果表明，江西省土壤存在不同程度的 TEs 污染，高风险区域主要分布在东北部、中部及南部地区。进一步，研究建立了基于随机森林算法的 CERI 预测模型，提出利用经度、纬度、土地利用类型、 pH 值和总有机碳等 5 个易获取参数，实现对土壤痕量元素综合环境风险的预警性监测。为解析风险来源，研究提出了基于 “ 最大似然主成分分析 - 非负矩阵分解 ”的多元受体污染源解析方法，利用合成数据集完成模型验证后，将其应用于江西省土壤 TEs 的溯源分析。源解析结果表明，农业活动（ 39.4%-41.2% ）和工业活动（ 27%-29.2% ）是该区域土壤 TEs 的主要来源，其次是自然源（ 18.7%-19.5% ）和混合源（ 12.4%-12.7% ）。基于来源的风险评估进一步揭示，汞元素导致的生态风险主要源于农业与工业活动；在健康风险方面，尽管非致癌和致癌风险总体处于可接受阈值内，但农业活动及混合人为源的贡献相对较高。本研究构建的 CERI 指标及 “ 源 - 汇 ” 风险识别框架，可为土壤重金属污染的风险预警与精准管控提供技术参考，尤其适用于经济欠发达的资源受限地区。

【原文链接】

Chen H., Fu Y., Huan H. , Developing a novel approach for predicting comprehensive environmental risks of trace elements in soils and deciphering their links with pollution sources , Environmental Chemistry and Ecotoxicology , Volume 7, 2025, Pages 2188-2198.

【期刊介绍】

Environmental Chemistry and Ecotoxicology ( 缩写 ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制，生物体中的生物利用度和生物蓄积性，食物链中的生物放大，以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括：环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。

根据科睿唯安发布 2023 年度期刊引证报告， Environmental Chemistry and Ecotoxicology 首个影响因子为 9.0 ，在 ENVIRONMENTAL SCIENCES 和 Toxicology 学科领域均位于 Q1 区。《 2025 年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布， Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类：环境科学与生态学 1 区， Top 期刊；小类： ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学 1 区； TOXICOLOGY 毒理学 1 区。

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主题：北京师范大学|用于表征土壤痕量元素