国内土壤重金属风险评价热点主题和前沿演进

刘 裕，路 宁*

（1.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊 065000；2.国家现代地质勘查工程技术研究中心，河北廊坊 065000）

土壤是人类赖以生存和生态文明建设的重要基础资源。土壤圈位处大气圈、生物圈、水圈、岩石圈等圈层的交接面上，是地球不同圈层的连接枢纽，同时还在地球多圈层交互带内扮演着重要角色。作为地球表层系统最为活跃的圈层，它支撑着地球主要生命过程，保持着生态系统的平衡与稳定，是维系陆地生态系统功能和服务的基础[1]。与此同时，土壤作为一种难以再生的自然资源，在应对或减缓生态环境污染、气候变化、能源资源短缺等领域起到至关重要作用[1，2]。现今社会，因人类活动而导致土壤环境污染的现象时有发生[3-5]。社会现代化的快速发展和城市化进程所导致的土壤（地下水）污染物主要包括营养物质[6]、重金属[7-9]、有机污染物[10]和放射性物质[11-16]等，重金属污染作为土壤环境中最常见的污染物之一，通常被认为是化学定时炸弹[17]。近年来，我国大部分地区土壤环境问题不容乐观，尤其是土壤重金属污染问题日趋严重[4，18-20]。研究表明，土壤环境中的重金属元素能够通过多种途径进入人体并最终对人体健康造成影响，例如：致癌、致畸、致突变等，严重的甚至会危及生命健康[21，22]。因此，对土壤环境中的重金属污染状况进行实时动态监测，客观有效地评价土壤环境中重金属污染水平，了解重金属潜在的风险尤为重要[23]。

土壤重金属污染风险评价不仅是管理、控制和治理污染土壤的前提[24]，也是土壤学、农学以及环境工程等研究领域的重点与热点[2，25]。如何客观地评价土壤重金属污染水平，降低土壤重金属污染物质量浓度，去除重金属污染物并间接增加实际可利用的土地资源量，是科研工作者面临的重要任务。目前，国内外众多学者在土壤重金属风险评价方面做了详实的研究工作并取得了丰富的研究成果，推动了土壤重金属风险评价领域的发展。目前，研究者可通过查阅文献资料来了解该领域研究进展，但很难在短时间内掌握当前热点[26]，对学术论文的量化分析明显不足。基于此，有必要利用文献计量学法对国内该研究领域论文进行统计分析，从量化角度客观地揭示该领域的整体进展。

科技论文作为科研成果最重要的载体，在一定程度上能够表征区域学者或学术团体的科学规模以及生产能力[27]。研究表明，某一领域的发展历程能够通过科技论文进行追踪。伴随各研究领域科技论文数量的爆发，文献计量学凭借其显著的客观性、定量化、模型化等宏观优势而备受科研工作者的青睐。CiteSpace软件具有极为强大的文献计量统计分析和可视化功能，国内外研究学者运用广泛[28]，成功运用到农业[29]、生态环境[30]以及地球系统科学[31]等众多研究领域。基于此，笔者借助CiteSpace软件，以中国知网数据库作为研究数据源，检索2001—2021年间发表在国内学术期刊上有关土壤重金属风险评价研究领域的科技论文，对检索到的该领域相关有效论文文献进行分时动态的可视化图谱分析，主要包括年度发文数量统计、核心作者与研究机构分析、关键词分析等，以求科学客观地展示该研究领域的宏观结构以及发展脉络，探寻该领域的知识演化路径与发展前沿热点。借助CiteSpace工具来挖掘国内土壤重金属风险评价领域的知识基础体系、发展脉络以及近期的研究热点，是对国内该研究领域的一种新的尝试，以期为土壤重金属风险评价研究从文献计量分析角度提供科学参考，以便于相关科研工作者准确掌握该领域的研究现状，了解该领域的整体情况，把握未来的研究方向以及前沿动态。

1 文献来源与研究工具

1.1 文献来源与处理

中国知网（CNKI）数据库作为我国最大的全文数据库，收录了国内8 000多种学术期刊和绝大多数高校、科研院所的硕博士学位论文，内容几乎涵盖了所有的研究领域，是世界上最大的持续动态可更新的全文数据库[32]。基于此，以CNKI全文数据库作为文献数据来源能够比较准确地反映出国内某一研究领域的研究现状与前沿热点。为了能够全面而清晰地掌握国内土壤重金属风险评价研究领域的热点主题和发展前沿，本研究所采用的文献数据均来自于CNKI全文数据库。为了确保研究结果的科学性以及可靠性，在中国知网中使用高级检索选项功能，以SU='土壤重金属'AND SU='评价'为检索表达式语句进行专业精准匹配检索，检索论文发表时间在2001年1 月1 日至2021 年12 月31 日之内（检索日期为2022年5月15日），同时选择“期刊”选项，为获取较高质量期刊论文，本文仅筛选EI 来源期刊、核心期刊、CSSCI和CSCD收录的论文，共检索出2 465篇相关文献，为保证文献的可参考性及依据文献不重复原则，逐一对所检索到的文献篇名内容甄别、文献泛读以及部分精读，经人工筛选剔除不相关以及相关性不太大的文献，最终得到1 485篇有效论文。

1.2 分析方法与工具

近年来，随着互联网技术的广泛应用以及大数据时代的飞速发展，不同研究领域的科研工作者们纷纷利用文献数据信息来绘制科学知识图谱，动态清晰地实现某一研究领域知识的可视化，以揭示科学知识的发展进程、热点与前沿[33]。如何快速获取并分析海量学术信息资源，掌握某一学科领域的发展脉络与热点主题以及研究前沿是大数据时代背景下科研工作者所面临的严峻挑战。目前，国内外主流的文献知识图谱分析软件大概有十多种，而每种软件又有着得天独厚的优势[34]。国外比较流行的文献知识图谱可视化分析软件有：Sci2、CiteSpace、Bibexcel、Gephi、VOSviewer、Vantage Point 和Network Workbench Tool等，国内科研工作者比较常用的文献知识图谱可视化分析软件主要有：CiteSpace、VOSviewer、Hist-cite和Pajek。CiteSpace软件主要是对文献数据进行计量和分析，实现信息的可视化，通过对特定的文献数据集进行主题和关键词共现、文献共被引及时间序列等相关分析，用图形把分析结果展示出来，生动形象，适用于作者合作、文献共被引、期刊Qverlay分析以及时间序列分析等等[35]，上述所提及的文献计量学工具特点比较详见文献《常见文献计量学工具的分析功能比较研究》[36]。

CiteSpace 是由美国华人学者陈超美（Chaomei Chen）博士所开发的，通过直观的知识图谱可视化，识别并展现某一研究领域的热点关键词、研究进展和前沿方向的一款软件，主要应用于科学技术领域[37]。国内最早和陈超美博士开展合作的是大连理工大学WISE实验室的刘则渊教授团队，该实验室的侯剑华等人于2007年首次引入并应用CiteSpace分析软件撰写发表论文并将“CiteSpace”列入文章关键词[38]。在CNKI等数据库的支持下，利用CiteSpace软件对某一研究领域进行文献计量可视化分析，已经成为国内不同研究领域科研工作者研究的热点之一。

基于上述分析，本文主要利用Excel统计分析功能和CiteSpace 软件，以CNKI 数据库作为研究数据源，作者、研究机构和关键词为主要分析对象来呈现科学文献的知识结构、规律和分布情况，绘制可视化科学知识图谱。图谱中的节点代表不同的分析对象，节点大小则反应所分析对象的特征（频次、时间和重要性）。节点之间的连线表示分析对象之间的联系强弱，连线越粗，说明联系越强。节点内不同圈层颜色的变化表明分析对象所出现的年份，从冷色调到暖色调的变化，则对应分析对象由远及近出现的年份。

2 结果与分析

2.1 发文量分析

发文数量随时间的变化能够在一定程度上反映土壤重金属风险评价研究领域在不同阶段所受到的关注程度，是衡量该领域研究热度与发展趋势的重要指标。图1显示了2001—2021年土壤重金属风险评价研究领域的发文量分布情况，该研究领域的期刊论文发表总数为1485篇。土壤重金属风险评价研究领域发文量总体呈增加趋势，期刊论文时序分布分为萌芽期（2001—2007 年）、快速增长期（2008—2015年）、稳定发展期（2016—2021年）3个时期。结合论文发文历史背景分析，2004年以前，该领域科技论文年均发文量小于10篇，成果产出相对较少，增长速度相对缓慢，2004 年之后开始出现陡增，分析原因，可能与2002年贵州万山汞矿污染、2004年浙江长兴儿童血铅中毒等重金属污染事件有直接联系；2008—2015 年该领域处于快速增长期，由67 篇/a 增长至105篇/a，平均年增加量约为6篇。2016年之后该领域进入稳定发展期，其中，2019年期刊发文略有下降，2021年快速上升。究其原因，可能与2020年2月份教育部、科技部出台《关于规范高等学校SCI论文相关指标使用树立正确评价导向的若干意见》政策以及“把论文写在祖国大地上”的号召有很大关系。2004 年以后，土壤重金属风险评价研究领域进入了相对活跃时期。一方面因为国内重金属污染事件频发，土壤重金属风险评价的重要性跃然而上；另一方面是一系列关于土壤环境质量政策的出台实施以及科研人员对土壤重金属风险评价研究的重视。

图1 2001—2021年土壤重金属风险评价文献的时间分布图谱Fig.1 Distribution of publications of soil heavy metals risk assessment from 2001 to 2021

2.2 载文期刊分析

对学术论文在载文期刊发表情况进行统计分析，结果如下表1所示。2001—2021年该领域载文数量排名前10 的学术期刊，发文量占总发文量的33.13%。其中，由农业农村部环境保护科研监测所和中国农业生态环境保护协会主办的，在天津出版的农业环境科学学报发文数量最多，载文量达到89篇，占比5.99%，为土壤重金属风险评价领域的代表性期刊。此外，土壤通报、环境科学、环境化学、生态环境学报（生态环境）等期刊载文量位居前5，复合影响因子均在1.8 以上，且均为双核心期刊。不难发现，土壤重金属风险评价是一个多领域交叉性学科，主要涉及土壤学、农业环境学、环境科学以及地球系统科学等领域，同时也能够间接说明土壤重金属风险评价研究具有综合性、交叉性以及广泛性等特点。

表1 2001—2021年土壤重金属风险评价文献载文期刊Table 1 The published journals of soil heavy metals risk assessment from 2001 to 2021

2.3 关键词分析

在某一时间段范围内，研究频次较高且数量相对较多的一些论文所探讨的研究问题或者专题能够反映某一领域的研究热点。而文章关键词作为论文核心内容的高度凝炼与概括，在一定程度上，体现着文章的研究价值与研究方向，出现频次越高的关键词越能反映出一个研究领域的主要研究方向、技术方法和研究热点。分析2001—2021年论文关键词是了解土壤重金属风险评价研究现状的重要途径。

运用CiteSpace关键词节点功能对1 485篇期刊论文关键词进行图谱绘制，结果如图2所示。图2中不同圆心节点代表不同关键词，节点越大，就表明这一关键词出现频率越高，同时字体大小可表示该词的重要程度，各节点间连线颜色深浅表示研究的关联程度。图2 中共有656 个关键词节点，1996 条连线，但网络密度仅有0.009 3，数值较低，由图2可知，“土壤”、“重金属”、“污染评价”、“生态风险”与“风险评价”等关键词出现频次较高，属于热点方向。

图2 2001—2021年土壤重金属风险评价领域关键词共现图谱Fig.2 The co-occurrence map of key words on soil heavy metals risk assessment research from 2001 to 2021

2.4 文献作者分析

研究作者共现图谱是揭示土壤重金属风险评价研究领域核心作者和其他作者间合作关系的重要方法，也可以反映相关研究领域领军作者的学术影响地位。对搜集到的1 485 篇期刊论文作者进行聚类分析，生成土壤重金属风险评价研究作者共现知识图谱，结果如图3所示。经统计，该领域研究人员较多且分散，图谱整体呈现出“部分集中，整体分散”的特点，梳理得出：发文作者一般都拥有自己的研究团队，团队内成员至少有两人，内部成员合作比较密切，比如何腾兵和林昌虎学术团队，麦麦提吐尔逊·艾则孜、艾尔瓦尔·买买提和阿吉古丽·马木提学术团队。何腾兵是2001年以来该领域发文量最多的学者，发文量多达13 篇。此外，超过7 篇的作者还有：麦麦提吐尔逊·艾则孜、艾尔瓦尔·买买提、阿吉古丽·马木提、马建华、于瑞莲、倪师军、季宏兵、林昌虎。不难发现，各团队内部研究学者的联系较为紧密，发文量较多的几个研究团队间的作者合作交流几乎没有，研究团队活动相对比较独立。图3显示图谱共有678 个节点、760 条关系连线，但网络密度仅有0.003 3，也能够从侧面反映这一问题。

图3 2001—2021年土壤重金属风险评价研究作者共现图谱Fig.3 The co-occurrence map of research authors on soil heavy metals risk assessment from 2001 to 2021

2.5 研究机构分析

研究机构是学科发展、人才培养和发表学术研究成果的重要基质。为进一步挖掘研究机构之间的合作关系，对期刊论文的研究机构进行聚类分析，研究机构合作图谱结果如图4所示。由图4可知，该领域中主要的研究力量来自我国各大高等院校以及科研院所，发文量排在前五名的院校机构分别是：陕西师范大学（13篇）、新疆师范大学（13篇）、中国科学院大学（13 篇）、贵州师范大学（12 篇）、中国地质大学（北京）（11 篇）。在科研机构排名中，中国环境科学研究院与中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研究力量较为突出。其中，中国环境科学研究院发文量为11篇，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所发文量为10篇。从图4不难发现，图谱网络节点间连线数较少且分布零散，图谱连线密度仅有0.002 5，关联度较差，说明各大高等院校以及科研院所之间缺乏合作关系，没有形成规模性合作局面，这可能会限制土壤重金属风险评价研究领域的知识流动与知识共享，进而影响该领域的蓬勃发展。

图4 2001—2021年土壤重金属风险评价研究机构共现图谱Fig.4 The co-occurrence map of research institutions on soil heavy metals risk assessment from 2001 to 2021

3 研究前沿演进

研究前沿的识别与追踪不仅能为研究学者提供学科研究的最新演化动态，而且还可以预测研究领域的发展趋势并识别需要进一步探索和关注的问题。在CiteSpace软件中，研究前沿是正在兴起的理论趋势和涌现的新主题，应基于分析突现文献和突现词从而进行综合分析判断。突现词（Burst）探测算法可以探测在某一时间段内被引频次或共现频次突现度增加的节点，突现值的大小表现了其研究方向的重要性，以此来预测领域内的研究方向[39]。鉴于本研究数据的收集均取样于中国知网，只能对突现词进行分析，运行CiteSpace软件相关功能得到具有较高突现值的20 个节点突现词，结果如图5 所示。结合高突现值的相关文献作进一步分析，探测土壤重金属风险评价研究领域所关注的前沿问题及其演进趋势，将2001年至2021年该领域划分出三个阶段研究前沿，分别为早期研究前沿、中期研究前沿和最新研究前沿。

图5 2001—2021年土壤重金属风险评价研究高突现节点词汇图Fig.5 Distribution of burst key words on soil heavy metals risk assessment from 2001 to 2021

3.1 早期研究前沿

早期研究前沿的突现时间为2002年至2008年，该阶段土壤重金属风险评价领域处于研究初期，产生了大量具有较强突现度的突现词，主要集中在“含量”、“分布”、“空间变异”和“污染指数”等方面，在此阶段这些方面国内学者在国外高水平期刊有重要成果刊出[40]。“评价”呈现出较强的突现度，突现值为18.54，是这一时期重点关注的研究方向。经过多年的实践应用，已经形成了一系列经典的污染指数评价方法，如单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、几何均值风险指数、污染负荷指数法、地积累指数法、Hankanson潜在生态危害指数法等。综合前人相关研究成果，并对几种污染指数评价方法进行综合考量，总结了其优缺点，结果如表2所示。各种评价方法都有其所适用的范围、评价目的、优点及不足。

表2 不同污染指数评价方法的优缺点Table 2 Advantages and disadvantages of different pollution index assessment methods

在土壤重金属风险评价研究的早期阶段，科研工作者尝试运用多种评价方法为土壤重金属风险评价研究拉开序幕，并从2005年开始关注蔬菜重金属污染评价，为中期研究前沿阶段的生态风险评价和健康风险评价奠定了坚实基础，使得研究朝着下一阶段迈进。

3.2 中期研究前沿

2009 年至2018 年是本研究中期研究前沿的突现时间，该阶段土壤重金属风险评价领域的突现词数目较多，前沿领域主要集中在“矿区”、“农田”、“生态风险”、“健康风险”、“来源分析”和“空间分布”等方面，在此阶段这些方面国内学者在国外高水平期刊有重要成果刊出[41]。这一时期重点关注的污染评价方法逐步转移至土壤生态风险评价和健康风险评价，比较有代表性的是中国科学院侯胜男博士发表在Environment International上的成果[42]。

生态风险评价的概念最早是由美国环保局在1990 年风险评价专题讨论会上正式提出的，生态风险评价作为评估生态环境因暴露于一个或多个压力源（如化学用品、土地利用类型变化、疾病和物种入侵）而受到影响的可能性过程[43]，尤为关注人类干扰对生态系统所引起的不利影响程度。生态风险评价的框架是在20 世纪80 年代的人体健康风险评价基本框架的基础上改编而来，致力于为管理决策提供科学依据，可以评价人类生产生活活动或环境事件对动植物及生态系统的负面作用的大小和概率。生态风险评价是收集、整理、表达科学信息以服务于管理决策的过程[44]，能够帮助环境管理部门了解以及预测生态影响因素与所产生的生态后果之间的关系，有利于制定相适应的环境决策。

1989年由美国国家环境保护局颁布的健康风险评价的主要研究内容包括以下2个方面，其一是估算污染物进入人体的数量，其二是评价剂量与负面健康效应之间的相互关系。污染场地健康风险评价主要包括以下4个方面内容：数据收集与分析、暴露评估、毒性评估以及风险表征[45]。污染物毒性又可分为急性和慢性，毒性评估是场地目标污染物对所暴露人群产生负面效应的可能证据，估算人群对污染物的暴露程度和可能产生的负面效应可能性之间的关系，在进行土壤重金属健康风险评价时，研究的是长期暴露于小剂量化学污染物引起的致癌和非致癌风险[46]。风险估算用致癌风险和非致癌危害指数表示，通常情况采用单污染物风险和多污染物总风险以及多暴露途径综合健康风险方式表示。综合健康风险就是各种暴露途径的总风险之和[47]。2021年，国家卫生健康委出台了《化学物质环境健康风险评估技术指南》（WS/T 777—2021），提出了系统而全面的健康风险评价标准[48]，评估步骤简称4步法，分别为危害识别、剂量（浓度）-反应（效应）评估、暴露评估和风险表征。因此，相关科研工作者在今后进行健康风险评价工作时，应根据地方特色和具体情况选择有针对性和适应性的评价模型。

此阶段，生态风险评价与健康风险评价逐渐在土壤重金属风险评价领域崛起，使得国内土壤重金属风险评价研究快速发展。

3.3 最新研究前沿

在本研究中，2019年至2021年为最新研究前沿的突现时间，该时期土壤重金属风险评价的重点研究领域主要集中在“来源解析”、“污染特征”、“耕地土壤”和“风险评估”四个方面。“万物土中生，食从土中来”，农产品的品质安全与土壤健康息息相关。因此，耕地土壤风险评估也自然而然成为这一时期重点关注的研究方向，这与国内很多专家学者发表在国际期刊上的部分重要研究成果所关注的研究方向一致[49-51]。

目前，文献资料中大部分的评价方法都是基于土壤中重金属元素的全量而展开的，只有一部分论文考虑到土壤中重金属的不同赋存形态。据文献资料可知，土壤中重金属的形态可以分为5种，分别是可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。前人研究结果表明，耕地土壤中只有重金属的有效态才易被农作物吸收利用。因此，基于土壤重金属有效态的风险评估方法是一种从实际影响人体健康和生态系统正常运行的角度进行风险评估的手段[52]，能更加准确地反映出耕地土壤的环境质量状况。目前，基于土壤重金属形态的风险评估方法主要分为两种，一种是次生相与原生相比值法（Rations of Secondary Phase and Primary Phase，RSP），另一种是风险评估编码法（Risk Assessment Code，RAC）[53，54]。上述两种方法都是基于土壤重金属形态，研究不同赋存形态下的重金属生物有效性，进而做出风险评估，但各自的评价标准和判定方法稍有不同，具体评价标准如表3所示。

表3 两种土壤重金属风险评价方法的评价标准Table 3 Criteria of two soil heavy metals risk assessment methods

风险评估编码法是通过计算重金属可交换态与碳酸盐结合态两种形态含量之和与重金属不同形态含量总和的比值来衡量土壤中重金属的有效性，从而对土壤中重金属的风险做出评估，其数学表达式为：

上式中：CAR-碳酸盐结合态；OM-铁锰氧化物结合态；OX-有机物结合态；RES-残渣态。

次生相与原生相比值法则是考虑到土壤重金属除了残渣态以外，其他四种形态均有可能会对生态环境造成一定影响。原生相是指重金属残渣态，次生相则是除残渣态以外的其他四种形态。因此，其通过计算除重金属残渣态以外的其他四种重金属形态之和与残渣态的比值来进行风险评估，比值越大，风险越高，污染就越严重。其数学表达式为：

上式中：RSP-污染程度；Msec-次生相中重金属含量；Mprim-原生相中重金属含量。

相关研究表明，基于重金属不同赋存形态的评价方法能够较好的反映重金属的活性和危害性，并且风险评价结果也相对客观真实，在耕地土壤重金属污染风险评估中运用此方法会更加科学客观合理[55]。此外，2022年2月中共中央国务院印发了《中共中央国务院关于做好2022 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》以及2022年第三次全国土壤普查项目的启动实施，预计在中央文件政策背景和土壤三普项目的指导下，土壤重金属风险评价将继续成为相关科研工作者重点关注的领域。

4 结论与展望

4.1 结论

经过多年来的迅猛发展，土壤重金属风险评价研究领域从早期主要借鉴国外先进的研究成果到后来根据我国实际情况总结出了一条较为符合本国国情的、具有鲜明特色的理论研究方法。本文基于文献计量学，运用目前文献分析主流软件CiteSpace并结合EXCEL统计分析功能对2001年至2021年中国知网数据库土壤重金属风险评价相关期刊文献进行了发文趋势分析、研究作者与研究机构分析、关键词分析等，同时绘制出可视化知识图谱，得出如下结论。

（1）通过对近二十年土壤重金属风险评价领域文献进行计量统计分析，该领域的发展与国家颁布的相关政策法规休戚相关；研究历程主要分为萌芽期、快速增长期、稳定发展期3个阶段，且发文量持续增长，土壤重金属风险评价研究领域具有较为广阔的发展前景。

（2）研究土壤重金属风险评价的科研人员和研究机构不断发展壮大，何腾兵、麦麦提吐尔逊·艾则孜、艾尔瓦尔·买买提、阿吉古丽·马木提、马建华是该领域不同研究阶段的重要学者，陕西师范大学、新疆师范大学、中国科学院大学等机构在该领域具有较强的学术影响力，但应加强学者以及研究单位间的沟通交流，以获得新生力量和智库资源，碰撞出学术新火花。

（3）运用CiteSpace软件的被引分析、关键词分析以及突现词探测算法功能，结果表明“土壤”、“重金属”、“污染评价”、“生态风险”与“风险评价”等关键词出现频次较高，属于热点方向，最新研究前沿表明：耕地土壤风险评估是未来持续发展的研究方向。

4.2 展望

土壤重金属风险评价问题在我国已经受到广泛关注，随着研究的不断深化细化、评价目的以及研究尺度的不同，未来在土壤重金属风险评价研究领域应重点关注以下内容：根据不同区域耕地特点、土壤类型分布特征、区域不同性别、年龄段的人体特征以及城乡不同土地利用类型等，不断调整和优化空间评价模型参数，最终在全国范围内分别构建适用于不同地区、不同研究尺度、不同土地利用类型和不同性别、年龄段的风险评价模型；充分运用人工智能技术、GIS可视化技术和大数据分析等新方法新技术以及研发运用跨学科领域间的交流合作等为代表的新的判源分析技术，提高土壤重金属源解析、时空分布以及风险评价等方面研究的准确性；目前，国内学者针对土壤-农作物重金属风险评价研究报道相对较多，但是针对“水-土-气-农作物”循环系统下的重金属污染风险评价研究相对较少，因此，开展重金属元素在“水-土-气-农作物”循环系统中的迁移转化机理模型研究，并进行健康风险评价是相关科研工作者应当关注的热点话题。