編者按：本篇報道為“中山大學(xué)科研成果系列報道”的第七篇，介紹我校仇榮亮教授研究團隊系統(tǒng)開展土壤修復(fù)理論與技術(shù)體系研究工作。

仇榮亮教授研究團隊是由國家杰出青年基金獲得者仇榮亮教授領(lǐng)銜的70人左右的研究團隊。團隊致力于系統(tǒng)開展土壤修復(fù)理論與技術(shù)體系研究，近十年在環(huán)境和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂尖期刊發(fā)表SCI論文500多篇；授權(quán)國家及國際專利30多項；截至2014年團隊發(fā)表的土壤修復(fù)方向論文量在全球相關(guān)研究機構(gòu)中排名第5，近三年活躍度全球第四，成為國際土壤修復(fù)領(lǐng)域重要的研究力量。團隊為核心的廣東省環(huán)境污染控制與修復(fù)技術(shù)重點實驗室是中山大學(xué)六個評估優(yōu)秀的省部級平臺之一。

近五年團隊主持國家自然科學(xué)基金重點項目、科技部863項目、農(nóng)業(yè)部土壤修復(fù)專項、環(huán)保部公益項目及歐盟Horizon2020計劃等60多個項目，為我國土壤環(huán)境保護提供了重要的科技支撐。自2006年始，團隊也參與《中華人民共和國土壤污染防治法》調(diào)研及起草工作，其中仇榮亮教授作為全國人大環(huán)境與資源保護委員會立法專家（2015年），為土壤立法提供技術(shù)支持，同時服務(wù)于全國《土壤污染防治行動計劃》（“土十條”）的編制工作。《土壤污染防治行動計劃》已于2016年5月正式發(fā)布。

圖1 實驗室

圖2 團隊合照

近日，記者采訪了我校環(huán)境學(xué)院仇榮亮教授團隊，并請該團隊就土壤金屬污染修復(fù)、治理與資源化技術(shù)一體化模式研究進展及成果作相關(guān)介紹。

記者（以下簡稱“記”）：土壤金屬污染修復(fù)、治理與資源化技術(shù)模式研究的主要研究內(nèi)容和研究思路是怎樣的？

仇榮亮教授研究團隊（以下簡稱“仇”）：由于礦山開發(fā)、冶煉及工業(yè)場地等人為活動，導(dǎo)致礦業(yè)廢棄地、廢棄工業(yè)場地及周邊流域性農(nóng)田污染等為代表的多金屬土壤污染問題廣泛存在。有毒污染物可通過多種途徑進入大氣、水體、沉積物和土壤環(huán)境，不僅造成了土地資源的浪費，同時對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康造成了嚴(yán)重威脅。

針對上述問題，我們團隊通過化學(xué)修復(fù)、微生物修復(fù)、植物修復(fù)及聯(lián)合修復(fù)等不同修復(fù)方法，開展了污染土壤修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)的理論與技術(shù)研究，從組織、細(xì)胞、蛋白水平揭示了耐性植物、超富集植物、低吸收農(nóng)作物對重金屬的富集或阻隔機理；創(chuàng)建了低污土壤植物阻隔、中污土壤植物提取、高污土壤植物穩(wěn)定的污染土壤修復(fù)體系；率先開展了礦山、場地、農(nóng)田等污染土壤修復(fù)的修復(fù)示范工程與技術(shù)推廣，在國內(nèi)環(huán)境學(xué)科形成了具有特色和領(lǐng)先地位的土壤環(huán)境修復(fù)研究方向。

記：請介紹一下團隊的主要研究成果及其學(xué)術(shù)影響？

仇：首先，團隊在以植物穩(wěn)定為核心的高污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)方面，篩選了一批能成功應(yīng)用于重金屬固定的能源植物及經(jīng)濟植物（圖3），在國際上最先定量研究和表征了生物炭與重金屬的表面反應(yīng)機制；在固定重金屬的同時，解決了長期困擾水處理行業(yè)的污泥出路，實現(xiàn)了以廢治廢；構(gòu)建了化學(xué)/微生物輔助植物穩(wěn)定修復(fù)礦山高污染土壤技術(shù)模式，提出“耐性植物+改良劑”為代表的重金屬高污染土壤植物穩(wěn)定聯(lián)合修復(fù)模式，高效實現(xiàn)多金屬礦區(qū)重金屬源頭控制。

能源植物麻瘋樹 經(jīng)濟作物紅麻

圖3 可用于多金屬污染礦業(yè)廢棄地修復(fù)的耐性植物品種

2009年，團隊針對大寶山礦區(qū)污染及周邊重金屬污染現(xiàn)狀，提出了礦區(qū)復(fù)墾及周邊農(nóng)田土壤修復(fù)、安全生產(chǎn)的技術(shù)措施。通過團隊篩獲的重金屬耐性植物以及所研發(fā)的土壤化學(xué)改良劑，實現(xiàn)了對尾礦中的重金屬進行固定，有效控制了礦業(yè)廢棄地潛在的二次污染，改善了礦山及周邊農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境，減少了酸性礦廢水中重金屬對生態(tài)環(huán)境和周邊水源的影響，保障了下游10000畝農(nóng)田的安全生產(chǎn)，也間接降低了區(qū)域內(nèi)居民健康風(fēng)險，社會效益和環(huán)境效益顯著。

修復(fù)前 修復(fù)后

圖4 為廣東省大寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)效果比較

圖5 仇榮亮教授團隊在國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)的多金屬超富集植物品種

其次，在以植物提取/阻隔為核心的重金屬中低污染農(nóng)田安全利用技術(shù)方面，團隊篩選并發(fā)現(xiàn)了多種多金屬超富集植物品種（圖5），為我國重金屬復(fù)合污染土壤的植物提取修復(fù)研究提供了重要種質(zhì)資源，并構(gòu)建了“超累積植物+螯合劑”的植物提取聯(lián)合修復(fù)模式，以及重金屬中低污染農(nóng)田的“低累積農(nóng)作物+改良劑”植物阻隔聯(lián)合修復(fù)模式（圖6）。

圖6 重金屬污染土壤修復(fù)模式示意圖

自2007年11月始，團隊針對廣東省翁源縣上壩村農(nóng)田農(nóng)作物重金屬含量遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)、村民長期食用導(dǎo)致癌癥高發(fā)的土壤污染情況，在該村建立共計40畝酸性多金屬污染土壤植物修復(fù)示范基地，并持續(xù)為全村500畝受污染農(nóng)田的安全利用和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供技術(shù)支持。團隊采用以植物提取、植物阻隔、植物穩(wěn)定為核心的植物-化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，針對低、中、高不同污染程度的農(nóng)田，利用不同的修復(fù)植物與農(nóng)作物進行間套種，同時結(jié)合包括土壤酸堿節(jié)理劑及鐵硅基重金屬固定劑在內(nèi)的化學(xué)改良劑的施用，達(dá)到污染農(nóng)田安全生產(chǎn)的目的。團隊科研成果應(yīng)用于上壩村9年以來，該村540畝污染農(nóng)田恢復(fù)正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，且所產(chǎn)農(nóng)作物重金屬含量達(dá)到國家食品衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)要求，共產(chǎn)生經(jīng)濟效益1166.4萬元。

修復(fù)前 修復(fù)后

圖7 中低污染農(nóng)田修復(fù)前后效果比較

第三，在以化學(xué)修復(fù)為核心的工業(yè)復(fù)合污染場地修復(fù)技術(shù)方面，團隊建立了化學(xué)淋洗修復(fù)的新組合反應(yīng)體系，可實現(xiàn)陰陽離子的共同去除，自主設(shè)計研制了國內(nèi)第一套土壤污染化學(xué)淋洗修復(fù)成套設(shè)備（圖8），成功完成了國內(nèi)首例土壤重金屬化學(xué)淋洗修復(fù)示范工程。

圖8 廢棄工業(yè)場地重金屬污染土壤化學(xué)修復(fù)示范工程

最后，在廢棄物資源化研究方面，團隊在電子廢棄物資源化研究、固廢生物質(zhì)高效資源化與高值能源化研究、城市有機固體廢棄物處理與資源化技術(shù)等研究領(lǐng)域也產(chǎn)出了許多具有重要戰(zhàn)略意義和應(yīng)用前景的成果。

記：可否談?wù)剬ν寥澜饘傥廴拘迯?fù)、治理與資源化技術(shù)模式發(fā)展的體會與展望?

仇：與大氣、水污染治理相比，由于治理難度大、資金投入多和技術(shù)門檻較高等因素限制，我國土壤污染修復(fù)行業(yè)起步晚，尚未形成系統(tǒng)的、全面的體系和標(biāo)準(zhǔn)。目前國內(nèi)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值僅為環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的1%左右，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家30%左右的水平。隨著政府、公眾和企業(yè)等對土壤污染、食物安全等問題關(guān)注力度增大，2016年“土十條”的發(fā)布以及各地方政府細(xì)則的出臺，我們預(yù)計“十三五”期間及未來10至20年間，土壤修復(fù)領(lǐng)域?qū)⒂瓉睃S金時期，中國的土壤環(huán)境科學(xué)家將有希望獲得更多的國際話語權(quán)。2015年中國科學(xué)院情報所根據(jù)國際論文發(fā)表數(shù)量總結(jié)的土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域前十個國際有影響力的研究機構(gòu)當(dāng)中，中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、中山大學(xué)等三個國內(nèi)機構(gòu)進入了前十名。但我想對中國而言不該止步于此，在環(huán)境領(lǐng)域研究方面，如何通過國際性的合作開拓視野、揚長補短，在理論研究和技術(shù)儲備上做實，進而引領(lǐng)世界未來研究方向，這才是我們要思考和努力的。

我們團隊未來將更加關(guān)注多學(xué)科交叉和融合，從更高、更系統(tǒng)、更全局的角度去看待土壤環(huán)境的作用與功能，全面系統(tǒng)地分析問題，通過多學(xué)科理論與技術(shù)交叉融合，從機理、技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化、應(yīng)用到推廣全鏈條覆蓋。希望民眾、政府更加重視土壤環(huán)境問題、關(guān)注土壤環(huán)境問題、了解更多土壤知識，有更多學(xué)科的科學(xué)家加入土壤污染修復(fù)技術(shù)研發(fā)隊伍。我想全社會共同努力，一定可以還給地球藍(lán)天碧水青山綠地。