科学认识污染物在土壤中的环境行为是精准治理土壤污染的重要保障。近期,土壤中心韦婧研究员团队围绕典型重金属污染的环境行为与治理技术开展系列研究,从不同尺度揭示:土壤既是污染物重要的“汇”,又可能成为污染物再释放与再迁移的“源”,从而影响风险削减的长期稳定性。有机质微界面络合、细颗粒与胶体载体作用以及微生物过程等关键界面环节,是调控重金属迁移与有效性变化的重要机制。同时,绿色修复功能材料的施用有望在降低金属活性风险的基础上,兼顾土壤理化性状与微生物功能改善,促进土壤健康与固碳能力的协同提升。基于此,在坚持“控源”为主导路径的同时,有必要将土壤库存识别、再释放过程约束以及关键界面机制调控作为源头防控体系的重要补充,并统筹风险削减与土壤健康维护,进一步提升净土保卫战的治理精度与可持续性。
亮点成果一:揭示土壤重金属存量风险成为控污的重要约束因素。降雨事件、植被覆盖变化以及城市热岛效应引起的地表增温等因素,会改变重金属汞在土壤中的赋存与迁移条件,增强其向大气或水体的再输入。研究强调,为巩固控汞成效,应将城市土壤这一关键“存量库”纳入长期监测与风险分区管理,识别再释放的关键驱动因子与敏感区域,并通过提升地表覆盖度、应用稳定化材料等措施降低再释放通量,实现对存量风险的前瞻性管控。相关成果由韦婧研究员作为第一作者在国际顶尖学术期刊《Science》Letters 栏目发文。

亮点成果二:土壤有机质微界面过程调控重金属迁移关键机制。面向工业场地污染土壤,研究以土壤溶解性有机质(DOM)作为重要界面介质,阐明了从粒径分级到分子尺度结合过程机制。结果表明,细颗粒与胶体级组分往往具有更高有机质含量与更高重金属负载,构成潜在高迁移性风险载体;不同重金属与DOM的结合方式在稳定性、容量与空间分布上存在差异,并在多金属共存条件下受到竞争络合影响。该工作提示,工业场地风险管控除总量指标外,还需要针对“载体相”与“界面络合”开展过程性评价,为分元素、分机制的精准治理提供参数基础与材料设计依据。相关成果发表在Journal of Environmental Chemical Engineering。

亮点成果三:菌剂接种生物炭为酸化复合重金属污染土壤提供了兼顾风险削减与土壤健康提升的技术路径。通过菌剂接种生物炭等改良措施,土壤pH显著提升,活性铜有效降低;同时微生物群落结构发生定向调整,微生物碳利用效率提高,并伴随DOM分子组成向更易被微生物利用的组分转变。结果提示,修复措施可通过调控土壤理化条件与生物过程,影响有机质周转与金属有效性之间的耦合关系,从而形成更具持续性的风险削减效应,并为污染土壤的低碳修复与健康提升提供可推广的技术思路。相关成果发表在环境科学领域国际高水平期刊Eco-Environment & Health。

结语与展望:
该系列研究在生态环境部南京环境科学研究所创新团队项目(ZX2023QT012)、国家自然科学基金(42477049,41977139)以及长三角生态环境保护一体化项目(ZX2023SZY124)的资助下完成。研究提示未来土壤治理体系应坚持“控源”主线,把源头减排、过程监管与风险管控贯通起来,同时更加重视土壤存量污染的识别与动态管理,强化对再释放过程的约束,并以有机质络合与微生物过程等关键界面机制为抓手,建立可量化、可调控的过程模型与工程化方案。通过将重金属有效性控制与土壤碳过程调节纳入统一框架,可为土壤重金属风险防控与健康协同提升,以及生态系统服务增强提供更坚实的科学支撑,为持续推进净土保卫战提供新路径。
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中国科学院院士朱永官带领一群“土壤高级玩家”,一同创作出了本部集科学性、趣味性和前瞻性于一体的科普著作——《鲜活的土壤》,以科研者的视角和深入浅出的笔触,向大众讲述了土壤的本质、功能、土壤污染问题以及由此带来的粮食安全问题等人们关心和感兴趣的话题。
书中不仅涵盖了土壤的形成、分类、功能等基础内容,还深入探讨了土壤与生态环境、人类健康、文明演变进程等方面的紧密联系。用丰富的科研数据与成果揭示了土壤作为农业生产之基、生态系统之本的不可替代作用,更强调了在当前全球环境变化与资源约束加剧的背景下,科学合理地利用土地资源,对于维护国家粮食安全、促进生态平衡、实现经济社会可持续发展乃至推动人与自然和谐共生的战略价值。



《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践,为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。
该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验,旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程,完善盐渍化土壤的缓解和适应措施,创新和推进核技术和同位素技术等的应用,为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性,能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断,利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
康绍忠院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行


Rainer Horn 博士,德国基尔大学教授,世界著名土壤物理学家。现任中-欧土地和土壤合作专家组委员,曾任世界土壤联合会(IUSS)主席,IUSS土壤物理委员会、土壤技术委员会以及第三工作组主席、土壤耕作研究组织主席、德国土壤学会主席等土壤学术组织重要职位。Horn教授在不饱和土壤力学理论创新和应用、土壤物理多尺度过程、土壤力学与水力学、物理化学和生物学等多学科交叉研究等方面取得巨大成就,并成功应用于指导固废处理、地质工程安全以及电缆地下埋藏等社会经济多方面。发表100余篇期刊论文,数十部土壤学专著以及数百篇技术报告,荣获美国土壤学会、美国农学会会士,罗马尼亚、波兰、德国土壤学会以及国际土壤耕作研究组织等学术团体先后授予Horn教授荣誉会员称号。
该书由赵英博士和张斌博士组织,邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内,可使更多的科研人员系统了解土壤物理学,对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
邵明安院士序|《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》


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