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城郊生态系统土壤抗生素污染对土地利用格局的响应及其风险预测

3、环境科学 > 专题9：城市化与土壤安全

由于抗生素的大量使用和持续释放，在全世界的土壤中普遍发现了高浓度的抗生素污染。而抗生素污染会增加与环境暴露相关的风险以及对土壤生态系统和人类健康的威胁。但是土壤中抗生素残留的浓度与土地利用格局之间的关联仍然缺乏较为深入的理解，特别是在具有复杂人为干扰的城郊生态系统，大多数地区缺乏相关的监测资料，加大了土壤抗生素污染风险预测的难度，因此估算土壤中的抗生素浓度是一项复杂而重要的挑战，本研究通过探讨土壤抗生素污染与城郊地区土地利用格局之间的紧密联系，发现土壤抗生素污染程度受到半径为350米的缓冲区内土地利用格局的显著影响。农业用地是本研究区土壤抗生素残留的主要来源。根据土地利用格局对土壤抗生素污染的强烈作用，本研究进一步建立了基于土地利用格局的风险预测模型以在空间尺度上估算土壤抗生素浓度。模型评价表明，该模型成功预测了土壤抗生素的空间变异，具有良好的统计学性能（R2> 0.7）。本研究首次尝试通过基于土地利用格局的模型来评估土壤中抗生素的空间分布。尽管仍然存在部分不确定性，该研究提供了一种基于土地利用格局的建模框架，作为未来预防和控制土壤抗生素污染的依据和参考。