系统的综述

前面。土壤科学。,07 November 2022
秒。土壤和人类健康
卷2 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fsoil.2022.1028328

使用磷酸修改减少bioaccessible铅污染土壤中:一个荟萃分析

曼弗雷德·m·迈耶 ¹,

尼古拉斯·t·Basta ^{1 *}和

柯克·g·Scheckel²

¹学校的环境和自然资源,俄亥俄州立大学哥伦布,哦,美国
²美国环境保护署,环境解决方案和应急响应中心,土地修复和技术部门,辛辛那提,哦,美国

测量的减少在体外磷酸bioaccessible (IVBA) Pb的修正案已经研究了超过20年。一系列的影响被观察到从IVBA Pb的增加减少近100%。本研究确定的意思是改变IVBA Pb Pb (AC)总额的一小部分,相对于IVBA Pb控制土壤(RC)的随机效应分析。44调查研究无机磷酸盐的能力减少IVBA Pb修正案被确认到5数据库。这些研究被分为3组:小学,中学,和EPA方法1340根据选择标准,利用亚组分析和多元回归的主要组。交流是大约-12%,意味着RC大约-25%的中小学组。EPA方法1340组,意味着AC为-5%,意味着RC为-8%。亚组分析的结果确定了磷修正案应用和污染来源,AC和钢筋混凝土有显著的影响。可溶性修正案减少bioaccessible Pb修改不溶性多磷酸和磷酸是更有效的比其他修改。城市铅污染与遗留Pb-paint和四乙基铅汽油减少显示低于其他来源射击场、冶炼等操作。 Meta-regression identified high IVBA Pb in the control, low incubated soil pH, and high total Pb with the greater reductions in AC and RC. In order to facilitate comparisons across future remediation research, a set of minimum reported data should be included in published studies and researchers should use standardized在体外bioaccessibility方法开发P-treated土壤。此外,应该创建一个共享数据存储库用于土壤修复研究提高土壤性质信息,更好地识别独特的材料可用。

1介绍

铅(Pb)是一种普遍的污染物与世界卫生组织分类为十重大公共关注的化学物质(1)。接触铅会导致Pb中毒,可引起儿童的行为问题和学习缺陷,并几乎在每个函数体内的负面影响,不管年龄(2)。目前3.5μg Pb dL¹是参考价值识别危险的儿童的血铅水平在美国(3)低水平的铅可能有害,疾病控制和预防中心说没有安全检测儿童的血液中铅(4)。

摄入受污染的土壤是最常见的接触途径导致血铅升高(4)。一旦铅沉积在土壤中,它不浸在土壤剖面,也不会被改变除了侵蚀过程(5)。这使得Pb持久性污染物在土壤中,需要干预。美国美国环境保护署(EPA)调节土壤中总铅;当前限制是400 ppm Pb在儿童游乐区和1200 ppm Pb在其他土壤(6)。总铅是通过挖掘和删除等技术,减少土壤清洗,或身体稳定。这些过程是昂贵的,破坏性的,可能不是可行的小型站点或难以访问区域(7,8)。

相关的问题减少总铅导致现场的研究(原位)修复技术。原位修复侧重于减少铅的一部分,将由有机体动员如果暴露,称为生物可利用Pb。添加磷酸对铅污染土壤进行修改,以便减少可利用自1993年以来一直研究(9)。理论上,磷酸的修正案应形成Pb-phosphate矿物质从几乎任何形式的铅可能出现在土壤中。Pb-phosphates,尤其是pyromorphite-like矿物质,是稳定和不溶性,甚至在stomach-like条件下(10)。

理想的方法来衡量变化可利用Pb是通过动物给药(在活的有机体内)的研究,因为它是一种直接测量的Pb动员。然而,动物给药试验是昂贵的,需要很长时间才能完成,和可用性是极其有限的。这导致了实验室的发展在体外)方法用于复制的消化过程在活的有机体内研究。而在体外方法不是直接测量的生物利用度,他们被发现是高度相关的在活的有机体内研究(11- - - - - -14)。为了区分在活的有机体内和在体外测量,在体外结果被称为bioaccessible。

板凳和实地研究报道bioaccessible Pb的变化添加磷酸修正案在过去的2年。一些研究报告没有减少bioaccessible Pb (15,16),而其他人已经报道在Pb bioaccessibility削减超过60% (17,18)。磷酸盐治疗的有效性尚不清楚,和添加磷酸和chloropyromorphite形成之间的关系是复杂的(9)。本研究的目标1)确定平均减少bioaccessible磷酸修正案和Pb2)确定影响因素减少bioaccessible Pb磷酸的修正案。

2方法

2.1候选识别

所有文献搜索指南在首选报告后进行项目系统评价和荟萃分析语句和清单(第五至八项数字)(19)。

2.1.1搜索策略和数据库

使用的搜索短语(“铅”或“铅”或“金属?”)和“磷酸盐*”(“pbet”或“生理为基础提取测试”或“bioaccessib *”或“sbrc”或“1340”或“rbalp”或“于是”或“国家”或“sbet”)。搜索不区分大小写的。第一组括号返回所有文章的词“铅”、“领导”,金属或金属。第二项过滤结果只包括文章用文字如磷、磷酸或磷酸盐。第二组括号是最终的过滤和控制方法旨在复制消化系统和bioaccessible这个词。“甘氨酸”包含的词在第二组括号是探索但它大大增加在搜索结果的数量没有产生任何额外的相关。

为了增加结果的数量,减少偏见,五个数据库。五个数据库如下:使用Web的科学(Clarivate分析,费城,宾夕法尼亚州,美国),GeoRef(美国地质研究所,亚历山大,弗吉尼亚州,美国),斯高帕斯(爱思唯尔,阿姆斯特丹,荷兰),ProQuest环境科学指数和ProQuest论文和论文(ProQuest,安阿伯市密歇根,美国)。上面的搜索短语输入一样写在网络科学、GeoRef,斯高帕斯。通过添加“noft”上面的短语被修改之前的第一个括号ProQuest数据库。这限制了搜索标题、摘要和关键词。搜索都是4月23日进行^{理查德·道金斯},2021年。此外,引用Scheckel et al。9寻找可能的候选人。

2.1.2筛选

删除所有重复的结果。任何研究题目,显然是不相关这个荟萃分析是移除。摘要筛选。研究了如果他们没有调查土壤修复与无机磷酸盐修正案(P修正案)或者bioaccessible Pb没有测量。此外,研究只使用顺序提取方法被移除。虽然偶尔会使用术语bioaccessible顺序提取研究,操作上定义物种形成的所有结果,这意味着提取代理定义Pb删除的类型(20.)。有证据表明,提取样本程序本身可以引起化学变化和歪曲分数作者可能认为bioaccessible (21)。

2.1.3资格

研究被分为三组:初级,中级,和EPA方法1340。对于所有类别,研究必须1)使用一个方法来衡量bioaccessible Pb为了近似人类的消化系统和2)衡量治疗胃阶段bioaccessible Pb的土壤。胃的bioaccessibility阶段显示相关性大于肠道阶段体内体外相关性和更频繁的报道。研究中的特定治疗或整个研究被排除在外,如果另一个土壤改良剂,如堆肥或氧化铁,除了添加P修正案。研究中的特定治疗或整个研究被排除在外,如果进行了孵化与无公害相关条件。这包括保持较高的土壤温度和土壤水分显著大于持水量。研究了浸灰剂后的P修正案并没有排除在外。研究了控制IVBA比例超过120%被排除在外。

土壤的主要组用于多元回归和亚组分析。除了上述标准的最低资格要求的主要分析1)报道总铅,2)磷(P)的数量增加3)bioaccessible Pb的控制,4)bioaccessible Pb的土壤,5)土壤的pH值控制,和6)孵化处理土壤的pH值,没有添加石灰。土壤pH值是包含在标准,因为它是一个重要的控制土壤中铅的溶解度(22)。

场规模研究被排除在主组由于大量混杂的环境变量,如湿润和干燥周期,缺乏温度控制和空间异质性。其他研究调查的影响P修正案bioaccessible Pb但不符合资格要求的主要组包含在第二组。研究使用EPA法1340(0.4米甘氨酸在pH值1.5)(23)来衡量bioaccessible Pb被分为第三组为提取不适合phosphate-amended土壤(24)。溶解度Bioaccessibility研究财团EPA方法方法是一个等价的方法1340 (25)。

2.2数据提取

2.2.1定量

所有数据提取从文本和手工记录在Excel(微软,微软,华盛顿,美国)。数据在表记录在Excel中。提取数据,只有在图表的援助“metaDigitise”包(26)R (R统计计算的基础,维也纳,奥地利)。加强点的准确性并单击“metaDigitise”包的接口,一个放大镜(微软,微软,华盛顿,美国)是用于放大300%。Bioaccessible Pb在控制土壤和Bioaccessible Pb对所有研究都记录了。总铅、P补充道,pH值的控制,和孵化,unlimed处理土壤的pH值为土壤中主要分析记录。额外的量化土壤特性超出了最低标准,如有机碳的百分比,粘土的百分比,和阳离子交换能力,记录土壤的主要组如果可用。

2.2.1.1失踪方差数据

并不是所有的研究报告方差bioaccessible Pb的数据。相应的作者论文包括主要分析为失踪的方差数据联系。如果作者没有回应,一个简单的归责缺失的标准差是使用基于古et al。(27)。这个方法背景缺失的标准差为所有治疗的汇集标准差报道一个标准差。发现了一个单独的估算标准偏差控制土壤和基于土壤的土壤处理包含在主组(方程1)。

方程1。池的计算标准偏差。摘自古河道等。27)。

{SD}_{池} = \sqrt{\frac{\sum^{} (n_{我} - 1) * 年代 D_{我}^{2}}{\sum^{} (n_{我} - 1)}}

n_{我} = 样本的数量 我 th研究

{SD}_{我} = 标准偏差的 我 th研究

主要分析计算值作为估算标准偏差为所有三组。实地研究,一组使用10%的价值如果标准差是失踪,因为这些比实验室研究变量。

2.2.2定性

具体P修正案添加记录,因为它可能会影响治疗的效果。附加信息记录包括地理区域、污染来源,bioaccessibility提取方法。

2.3统计

随机效应模型

固定效应和随机效应模型是两种最常见的方法来分析分析数据。固定效应模型只是适当如果研究认为是画从一个人口与一个共同的效果(28)。由于土壤非常异构,这种假设不太可能是有效的。因此,采用随机效应模型。在这个模型中,研究由方差倒数加权。随机效应模型估计一个真正意味着从一个分布的治疗效果,治疗效果,因为它假定一个以上的人口。Hartung-Knapp-Sidik-Jonkman法(29日)。为了合并多个可能的人口,需要之间的方差估计之前估计的真正的意思是治疗效果。根据评审Veroniki et al。(30.),限制使用最大似然因为这种分析的数据是连续的。

2.3.2措施治疗的效果

两个不同的治疗效果在这个荟萃分析研究:绝对的变化在体外bioaccessible (IVBA) Pb (AC)和相对变化IVBA Pb (RC)。AC IVBA Pb的百分比变化与总Pb(方程1和2)

方程1。IVBA Pb百分比。

IVBA Pb (%) = \frac{bioaccessible Pb (\frac{毫克}{公斤})}{总铅 (\frac{毫克}{公斤})}

方程2。绝对IVBA Pb (AC)的变化。

%绝对IVBA Pb的变化 (交流) = 治疗IVBA Pb (%) - 控制IVBA Pb (%)

RC IVBA Pb的变化是IVBA Pb的一小部分在控制土壤(公式3)。

方程3。相对变化量IVBA Pb (RC)。

% IVBA Pb的相对变化 (钢筋混凝土) = (\frac{交流}{控制IVBA Pb (%)}) * One hundred. %

RC类似于治疗效果比(TER) - 1。钢筋混凝土是用作Scheckel et al。(9在研究)使用后比较结果。

治疗效果分析unstandardized意味着控制和治疗样本之间的差异。标准偏差进行了相同的转换意味着当从AC转换到RC。

2.3.3单位分析

许多研究比较多治疗一组控制样本。为了适当体重每个样本和最小化计算控制样品多次,所有非控制性的复合试样形成治疗在给定土壤(31日)。复合样本分析的单位为了上述总结治疗效果的决心。称为土壤混合样品。治疗方法联合使用加权平均(加权样本的数量)。标准差是池适当的实验室研究方程(4)。

方程4。池的标准差。

{SD}_{池} = \sqrt{\frac{\sum^{} (n_{我} - 1) * 年代 D_{我}^{2}}{\sum^{} (n_{我} - 1)}}

{SD}_{我} = 标准偏差的 我 th治疗

n_{我} = 样本数量的治疗 我 th治疗

复合样品遭受损失的信息,具体的定性参数。

2.3.4亚组分析和多元回归

亚组分析进行定性变量使用一个完全随机效应模型。为了实现亚组分析,如上所述每个土形成复合样品/定性参数配对。虽然这确实导致一些控制样本的多个计数,它比使用个人决心不太过分的治疗。污染来源分为4类:采矿和冶炼、射击场,城市(Pb-based油漆或含铅汽油),以及其他。修正案类型被定义为可溶性或不溶性。如果一个单一的治疗包括不溶性和可溶性P修正案,它被确认为可溶。P的影响修正案也研究了添加磷酸或不添加磷酸(称为酸因子)。

多元回归的治疗效果是由连续变量包括控制IVBA Pb,年总铅、P补充道,P: Pb摩尔比,控制土壤pH值、孵化土壤pH值、有机C百分比,CEC,孵化时间,出版年。多元回归利用形成的复合样品测定的治疗效果。连续变量都是适当的平均。重要关系确定使用单一的回归。

2.3.5离群值

离群值被确定为土壤不重叠的95%置信区间的95%置信区间池平均水平(32)。

2.3.6软件

数据转换与Excel进行数据提取。所有的分析是在R使用“dmetar”进行包装和陪同指导“在R荟萃分析”(32)。本指南也用的包“元”(33)和“metafor”(34)。

3的结果

3.1合格的文献

搜索5数据库返回611支安打,330独特的结果。最初的标题后,抽象的筛选和比较对44个候选人仍然合格标准。文献发现发表在2000年和2020年之间。后上面的标准相比,17篇文章包含在主组,20篇文章包含在第二组,15篇文章包含在EPA方法1340组(图1)。

图1

图1流程图的荟萃分析文献检索和合格的记录。

文章中包含多个组。例如,拜尔et al。(35两个不同P-amended土壤)报告。土壤之一是用石灰处理,只报道了用石灰处理土壤pH值而另孵化没有粘住。因此,non-limed土壤中主要分析和石灰土是包含在第二组。1340年作者使用EPA方法除了其他bioaccessibility方法,所以土壤调查数据拜尔et al。35)也包括在EPA方法1340组。

主要组代表的17篇文章总共40土壤与142年治疗和568个样本(表1)。

表1

表1研究包括在主组的土壤,非控制性治疗和每个研究的样本总数。

在二级集团20篇文章代表46土壤186次治疗和529个样本。EPA的15篇文章方法1340组表示与169治疗和395 38土壤样本。这些文章中可以找到表S1。

3.1.1失踪方差数据

估算的集中控制土壤的标准差为4.2%基于37个报道控制土壤。估算的集中处理土壤的标准差为3.2%基于120治疗报道标准差。6个土壤主要组,18在二级集团,土壤和土壤在EPA方法1340组使用一个估算标准偏差。

3.2治疗效果

3.2.1分布的治疗效果

积极的交流或RC增加bioaccessibility Pb而消极交流或RC的bioaccessibility Pb的减少。交流个人治疗中观察到的范围是21%到-84%,而钢筋混凝土的范围是50%到-98%。交流观察土壤从8% - 52%不等,6%至-66%,13%到-34%的主,二级,EPA方法分别为1340组。最大数量的土壤有AC所有人群的0%和-10%之间。RC观测到的土壤范围从16%到-72%,15%,-82%,和17%至-59%的土壤主要,次要,EPA方法分别为1340组。最大数量的土壤RC -15至-30%的中小学组织和1340(0到-15%之间EPA方法图2)。

图2

图2分布的相对变化IVBA Pb(%)在每个分析组土壤。

3.2.2平均处理效应

十土壤在二级组和11土壤在EPA方法1340组不能用于测定总结治疗效果似乎有一个控制样本的土壤。四个土壤在EPA方法1340组不能用于测定总结治疗效果的控制IVBA Pb没有报道。

包括研究的数量,意味着治疗效果,95%可信区间(CI)的治疗效果,治疗效果的假定值,比例的差异研究(我²),研究方差估计量之间的平方根(τ)交流和RC报告分析三个组表2。

表2

表2总结联合治疗的效果通过为每个分析组随机效应模型。

摘要效应的估计所有组和治疗效果报告为平均变化百分比(95%可信区间下限,上限95%可信区间)(例如平均减少5% CI从减少15%到95%增加5%将被表示为-5% (-15%,5%))。主组(n = 40),意味着交流为-11.4%(-15.4%,-7.4%)和平均RC -21.4% (-26.7%, -16.1%)。第二组(n = 36),意味着交流为-15.6%(-21.4%,-9.7%)和平均RC为-32.3% (-40.5%,-24.2%)。交流和RC确定二级集团没有实地研究(n = 29);交流是-12.4%(-18.7%,-6.1%)和RC均值为-27.2% (-35.4%,-18.9%)。领域研究意味着AC和RC在二级组-28.5%(-41.8%,-15.2%)和-53.6%(-74.4%,-32.9%),分别为。1340年环保局方法组(n = 23),意味着交流-5.4%(-10.4%,-0.4%)和RC是-8.3% (-16.1%,-0.6%)。除了现场研究,所有组有一个我²大于94%。研究标准差范围从11%到16%之间的交流和RC的15%到23%。添加P修改显示显著减少(P < 0.5)所有组和治疗效果。

3.2.3亚组分析和多元回归

交流基于污染物源之间存在着显著的差异,平均为-19%(-32%,-6%)确定射击场。矿业/冶炼资源平均为-12% (-19%,-5%)。城市资源平均为-4%(-8%,0%)和所有其他来源有-10%(-18%,-2%)的变化。显著差异的观察对污染物来源RC。平均为-28%(-45%,-11%)的射击场,-25%(-33%,-18%)采矿和冶炼铅来源,-11%(-20%,-1%)为城市铅的来源,和-18%(-32%、-5%)对其他铅来源(图3)。

图3

图3完全随机效应森林情节,对交流和RC按污染物来源分组。方块代表土壤的平均差和误差是95%可信区间。钻石代表之间的平均差的95%可信区间控制和处理土壤为每个子群和总体治疗效果。

修正案对AC和RC类型有显著影响。意味着交流的不溶性修正为-6%(-9%,-3%)和-15%(-20%、-9%)对可溶性的修正案。平均RC不溶性修正案应用时为-15%(-21%,-9%)-25%(-32%,-18%)可溶性修正案应用时(图4)。

图4

图4完全随机效应为AC和RC修正案类型森林的阴谋。方块代表平均处理效应为每个子群与误差表示95%可信区间。钻石代表95%可信区间的整体治疗效果。

使用磷酸显示显著减少更多的RC。在牛奶中添加磷酸RC平均为-34%(-50%,-18%)比例为-19%(-23%、-14%)对所有其他修正案(图5)。

图5

图5完全随机效应森林情节,对交流和RC酸的因素。方块代表平均处理效应为每个子群与误差表示95%可信区间。钻石代表95%可信区间的整体治疗效果。

亚组分析的样品使用不同的复合,形成土壤/定性参数配对,没有明显的影响总体治疗效果。平均和95%独联体内1%的值确定使用的复合土壤作为单元的分析。

pH值控制IVBA Pb(%),孵化,和总铅被发现与AC显著相关(图6)。

图6

图6单一线性多元回归的交流(一)孵化pH值,(B)控制IVBA Pb,(C)总铅和RC(D)孵化pH值,(E)控制IVBA Pb,(F)总铅。

控制IVBA Pb解释46%的差异的研究,但对土壤数据多变量与IVBA Pb拥有更大的控制权。控制IVBA比例可能会影响钢筋混凝土,因为它假定值小于0.1。高控制IVBA与更大的减少交流和RC。孵化pH值R²12%的交流。RC,孵化pH值解释27%的差异研究。降低孵化土壤pH值与更大的减少交流和RC。总铅被发现显著相关交流和RC,高总Pb与更大的减少交流和RC。这种关系可能取决于总铅的研究高水平越少。

P添加量、控制土壤pH值、P: Pb摩尔比、有机C百分比(n = 38)、阳离子交换容量(n = 26),粘土比例(n = 13),孵化时间(n = 38),出版年与交流或RC没有显著相关。

3.2.4离群值

大量的离群值(n≥7)被观察到的所有组。这是由于异常的定义在这种情况下发表在文献和广泛的影响。没有删除离群值没有迹象表明任何土壤处理或孵化方式明显不同。

4讨论

4.1分析组

所有组高我²值。这表明大多数的土壤之间的差异源于他们之间真正的差异而非抽样误差。高观测到的异质性是由于精度高(低标准偏差)与实验室相关的性质的研究,大量的土壤,和广泛的削减。

治疗效果的视觉差异分布(图2)主要和次要群体可以归因于实地研究。实地研究的包容也导致更大的平均减少AC和RC在二级集团。实地研究过多一个位置在5个领域研究的8个土壤贾斯帕县莫(48- - - - - -52)。此外,这些研究的4只应用磷酸和至少两个研究报告数据为同一土壤在不同年。两个布朗土壤调查et al。(53)位于焦油河,贾斯帕县接壤。更大的削减对AC和RC观察现场研究不应视为相关结论由于有限地理区域代表和使用磷酸在报道土壤的一半。

EPA方法1340年平均AC和RC组低于中小学组。进一步讨论在4.5节的含义:建议。

4.2重大发现

这个分析的结果确定修改类型和孵化pH值具有显著影响交流和RC。这些因素之间存在着直接的关系磷酸和TSP低pH值和可溶性的修正案。添加磷酸,显示显著更大的减少从其他修正案在这个分析,降低土壤pH值各研究(3至618,37,38,41,43)。Hettiarachchi et al。(37)和Obrycki et al。(16)研究了土壤酸化的影响在减少IVBA Pb P修正案的能力。土壤pH值达到大约5.5,但non-acidified治疗相比差异无显著意义。张和瑞恩(54)报道chloropyromorphite形成的解决方案是降低pH值6及以上由于不完整的矿物溶解。降低土壤pH值增加铅的溶解矿物质(45),有可能解释土壤pH值和RC孵化之间的反比关系。进一步研究需要进行澄清的作用,土壤pH值的影响没有不同P修正案。

城市污染源削减对AC和RC低显示。有更少的网站调查城市土壤比所有其他来源,和所有土壤pH值6。除了土壤之一Geebelen et al。(15)所有城市站点有一个总Pb 1300毫克公斤以下¹。总铅和接近中性略低碱性pH值可以解释观察到的差异的一部分。另一个潜在的影响是研究相对较少的位置观察到5 7城市土壤从五大湖地区,从克利夫兰3土壤,哦2从芝加哥,IL。需要进一步的研究来确定如果降低减少观察代表城市的污染来源。

4.3缺乏对其他变量的意义

没有发现意义P: Pb摩尔比率或P添加量的研究。许多研究报告更大的减少而增加P添加(37,38,42,44,53,55,56)。没有观察到的关系在这一分析表明,土壤减少bioaccessible Pb Pb-mineral P修正案是一个函数的阶段或土壤属性和非P: Pb比率。

没有明显的关系被发现有机C交流或RC百分比。高溶解有机物被证明能增加Pb溶解度高pH值(57)。有机物也已被证明能够抑制Pb-phosphate矿物形成的解决方案在低pH值(58)。山田和Katoh (59发现在溶液中溶解有机物和Pb复杂尽管过多的磷酸的存在。存在于有机质之间的真正关系,减少bioaccessible铅在土壤和添加P修正案可能太复杂的捕获通过荟萃分析的观察自然。

大多数的研究分析调查一个土壤或少量的土壤从一个地理区域。有限的报道,不同P的影响修正土壤属性,和各种方法减少这项研究的能力来确定土壤特性的影响。研究发现之间的显著相关性bioaccessible Pb和土壤属性(60),但这不是专门为土壤修复研究与P修正案。进一步研究需要确定土壤特性的影响P减少bioaccessible土壤铅的能力。

4.4限制和假设

有多种方式的数据必须操纵提取感兴趣的信息。例如,P添加到顾et al。(46)计算从4:1的摩尔比率P: (Cd +锌+ Pb)使用提供的信息。计算值假设作者并未明显增加或减少的量P添加运用容易测量的修正案。此外,对于一些土壤,对待IVBA Pb必须从内涵和控制计算IVBA百分比。由于假设需要操作数据和错误由于舍入土壤有点歪曲的可能性存在。

主要组中,有4种不同的提取方法在不同的小灵通导致共有9不同的提取方法/ pH值的组合。pH值和萃取剂影响bioaccessible Pb的量测量。Obrycki et al。(44)Scheckel et al。(49),莫斯利et al。(56)发现bioaccessibility Pb随着提取pH值的增加而减少。此外,不同的提取方法之间的关系尚不清楚(14,61年)。使它不可能使用的各种bioaccessibility方法尝试与亚组分析进行比较。因为不同的方法试图测量相同分数的Pb(即bioaccessible Pb),他们被视为可比这个分析的目的。值得注意的是,如果减少IVBA Pb发生一个提取方法,它通常发生在其他提取方法。假设方法的可比性也需要土壤pH值和土壤有机C:解决方案从1:1比例不同1:5 pH值测量和许多不同的方法被用于测定有机C。

另一个问题是不同的研究调查土壤从相同或相似的地方。即使很明显,土壤出现在不止一个发表的研究中,分别计算。这是最明显的,贾斯帕县超级基金的网站。大约80的土壤中主要和次要组,22个土壤调查来自贾斯帕县,密苏里州有一个广泛的观察到的影响在这些土壤意味着交流的-19%(-26年,-11%)和平均RC的-39% (-49%,-29%)(图7)。

图7

图7随机效应森林的AC和RC贾斯帕县的土壤,密苏里州广场代表土壤的平均差和误差是95%可信区间。钻石代表总结治疗效果的95%置信区间。

很明显,贾斯帕县,莫是过多的分析,但目前尚不清楚如何可能影响结果。

4.5建议

继续研究土壤改良剂的有效性降低bioaccessibility有毒化合物。一组最小允许更好的比较研究和报告数据的能力大大提高未来研究进行荟萃分析。这应该包括污染物的总量,显然说的pH值和试剂在体外bioaccessibility提取、IVBA污染物的控制,大量的活跃的修正案增加了毫克公斤¹依据和标准偏差/错误控制和治疗资料。土壤属性应该报道包括土壤pH值(孵化),粘粒含量、有机C含量,铁和氧化铝含量。

最好的促进比较在未来的研究中,研究人员需要使用更多的方法一致。如上所述,主组的分析必须假设等价9间不同的pH值/在体外bioaccessibility提取方法组合,不包含EPA方法1340。它是非常可取的研究人员有一个在体外bioaccessibility方法评估的能力减少IVBA Pb P土壤改良剂。基于在活的有机体内数据,瑞恩et al。(62年)结论EPA方法1340没有准确地预测土壤磷酸铅的生物利用度修正。没有减少IVBA Pb使用EPA方法观察到1340年减少71%的可利用Pb少年猪模型中的观察接受美国EPA决定RBA铅在土壤和固体废物(63年,64年)。研究调查环保局的修改方法1340从酸度之间的1.5到2和2.5观察更大的减少IVBA Pb由于添加P修正案在更高的提取小灵通(44,49,56)。本研究发现了类似的结果;中小学组,包括所有IVBA提取方法除了EPA法1340年,平均RC接近-25%和EPA方法1340年平均-8%的钢筋混凝土。作为一个临时的解决方案,我们提出分析铅污染土壤修复与P修正案与环保局1340年法,因为它目前监管接受也许土壤,和修改EPA方法1340的pH值2.5,以更好地评估IVBA Pb的变化。我们建议使用EPA方法1340年pH值2.5,因为它已被证明是相关在活的有机体内也许土壤数据(12)。开发和验证一个新的在体外方法或验证现有的方法确定bioaccessible Pb需要矫正土壤P修正案为了准确地预测phosphate-amended土壤中生物利用度的变化。

除了一致性的数据和生成的报告,应该创建一个共享数据存储库用于土壤修复数据。美国国立卫生研究院的支持的数据库,可以作为模板,如化学效应在生物系统(65年)。这将允许信息,作者不但是可能生成报告,如特定的土壤特性,可用。可用在活的有机体内数据也可以包含在bioaccessibility土壤数据。估算标准偏差不会需要,从而更好地代表真实数据。作者能够识别如果土壤测试是一个独特的材料或与先前发表的研究。共享数据存储库将理想的解决挑战关于丢失的土壤特性数据,可能歪曲别人的数据,识别相同的土壤。

5的结论

有44个研究调查的能力P修改减少bioaccessible Pb,代表超过100个土壤。一些土壤显示增加Pb bioaccessibility而其他人显示减少超过50%。平均P修正案的铅污染土壤的bioaccessibility Pb减少了12%相比总铅和控制IVBA Pb的25%相比。研究调查的变化与EPA bioaccessible Pb方法减少bioaccessible Pb 1340年观察到的低。而添加P修正案持续减少bioaccessible Pb,它可能不是足以让一个网站被认为是修复。

定性影响因素减少bioaccessible Pb包括P修正案添加和铅污染的来源。可溶性修正案,特别是磷酸,bioaccessible Pb中表现出更大的削减。减少污染与城市相关的铅来源显示低于其他铅来源。更大的控制IVBA Pb与更大的减少bioaccessible Pb总量相比,铅。持续影响因素减少bioaccessible Pb被孵化土壤pH值较低的土壤pH值与更大的削减bioaccessible Pb。基于这一分析,使用P修改减少bioaccessible Pb磷酸时是最有效的应用,土壤是酸性的治疗后,该网站并不是由于城市铅污染来源。更多的研究需要进行城市污染土壤这项荟萃分析的结果不充分解释观察到的较小的减少。还需要进一步的研究来阐明土壤属性之间的关系和P修改减少bioaccessible Pb的能力。

改善的比较研究,研究者需要支持验证在体外土壤bioaccessibility萃取磷酸为修改。进一步体内体外验证研究磷酸修改需要土壤,研究一系列土壤属性,铅的浓度,和Pb来源。直到发生这种情况,我们建议,研究人员使用EPA方法1340调整pH值2.5除了一个修改的EPA方法1340评估变化IVBA铅在土壤处理P修正案。关于土壤报告最低的一组数据(s)属性被调查也将改善比较研究。

数据可用性声明

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。

作者的贡献

所有作者的概念化和设计研究。MM起草了原稿,组织数据库,并进行了统计分析。所有作者导致评审和修订手稿和批准提交的版本。

资金

NB的部分工资是由州和联邦基金拨款俄亥俄农业研究与发展中心,美国俄亥俄州立大学,43210年哥伦布,哦。其他支持包括研究生支持MM的俄亥俄州立大学哥伦布,哦,43210年通过大学奖学金和学校的环境和自然资源的资助。

确认

尽管EPA促成了这篇文章,研究并不是由或由EPA和不受EPA的质量体系要求。因此,视图、解释和结论本文表达的仅代表作者和不necessaril反映或代表EPA的观点或政策。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

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引用

1。世界卫生组织。十化学品的主要公共卫生问题(2019)。可以在:http://www.who.int/ipcs/assessment/public_health/chemicals_phc/en/(2021年4月4日)访问。

谷歌学术搜索

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