編者按：本篇報道為“中山大學科研成果系列報道”的第七篇，介紹我校仇榮亮教授研究團隊系統開展土壤修復理論與技術體系研究工作。
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銜的70人左右的研究團隊。團隊致力于系統開展土壤修復理論與技術體系研究，近十年在環境和生態學領域頂尖期刊發表SCI論文500多篇；授權國家及國際專利30多項；截至2014年團隊發表的土壤修復方向論文量在全球相關研究機構中排名第5，近三年活躍度全球第四，成為國際土壤修復領域重要的研究力量。團隊為核心的廣東省環境污染控制與修復技術重點實驗室是中山大學六個評估優秀的省部級平臺之一。
近五年團隊主持國家自然科學基金重點項目、科技部863項目、農業部土壤修復專項、環保部公益項目及歐盟Horizon2020計劃等60多個項目，為我國土壤環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》調研及起草工作，其中仇榮亮教授作為全國人大環境與資源保護委員會立法專家（2015年），為土壤立法提供技術支持，同時服務于全國《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月正式發布。
圖1 實驗室
圖2 團隊合照
近日，記者采訪了我校環境學院仇榮亮教授團隊，并請該團隊就土壤金屬污染修復、治理與資源化技術一體化模式研究進展及成果作相關介紹。
記者（以下簡稱“記”）：土壤金屬污染修復、治理與資源化技術模式研究的主要研究內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、冶煉及工業場地等人為活動，導致礦業廢棄地、廢棄工業場地及周邊流域性農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、沉積物和土壤環境，不僅造成了土地資源的浪費，同時對農業生產、農產品質量安全和人體健康造成了嚴重威脅。
針對上述問題，我們團隊通過化學修復、微生物修復、植物修復及聯合修復等不同修復方法，開展了污染土壤修復與生態恢復的理論與技術研究，從組織、細胞、蛋白水平揭示了耐性植物、超富集植物、低吸收農作物對重金屬的富集或阻隔機理；創建了低污土壤植物阻隔、中污土壤植物提取、高污土壤植物穩定的污染土壤修復體系；率先開展了礦山、場地、農田等污染土壤修復的修復示范工程與技術推廣，在國內環境學科形成了具有特色和領先地位的土壤環境修復研究方向。
記：請介紹一下團隊的主要研究成果及其學術影響？
仇：首先，團隊在以植物穩定為核心的高污染土壤聯合修復技術方面，篩選了一批能成功應用于重金屬固定的能源植物及經濟植物（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機制；在固定重金屬的同時，解決了長期困擾水處理行業的污泥出路，實現了以廢治廢；構建了化學/微生物輔助植物穩定修復礦山高污染土壤技術模式，提出“耐性植物+改良劑”為代表的重金屬高污染土壤植物穩定聯合修復模式，高效實現多金屬礦區重金屬源頭控制。
能源植物麻瘋樹 經濟作物紅麻
圖3 可用于多金屬污染礦業廢棄地修復的耐性植物品種
2009年，團隊針對大寶山礦區污染及周邊重金屬污染現狀，提出了礦區復墾及周邊農田土壤修復、安全生產的技術措施。通過團隊篩獲的重金屬耐性植物以及所研發的土壤化學改良劑，實現了對尾礦中的重金屬進行固定，有效控制了礦業廢棄地潛在的二次污染，改善了礦山及周邊農田的生態環境，減少了酸性礦廢水中重金屬對生態環境和周邊水源的影響，保障了下游10000畝農田的安全生產，也間接降低了區域內居民健康風險，社會效益和環境效益顯著。
修復前 修復后
圖4 為廣東省大寶山礦區生態恢復效果比較
圖5 仇榮亮教授團隊在國內首次發現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田安全利用技術方面，團隊篩選并發現了多種多金屬超富集植物品種（圖5），為我國重金屬復合污染土壤的植物提取修復研究提供了重要種質資源，并構建了“超累積植物+螯合劑”的植物提取聯合修復模式，以及重金屬中低污染農田的“低累積農作物+改良劑”植物阻隔聯合修復模式（圖6）。
圖6 重金屬污染土壤修復模式示意圖
自2007年11月始，團隊針對廣東省翁源縣上壩村農田農作物重金屬含量遠超國家標準、村民長期食用導致癌癥高發的土壤污染情況，在該村建立共計40畝酸性多金屬污染土壤植物修復示范基地，并持續為全村500畝受污染農田的安全利用和種植結構調整提供技術支持。團隊采用以植物提取、植物阻隔、植物穩定為核心的植物-化學聯合修復技術，針對低、中、高不同污染程度的農田，利用不同的修復植物與農作物進行間套種，同時結合包括土壤酸堿節理劑及鐵硅基重金屬固定劑在內的化學改良劑的施用，達到污染農田安全生產的目的。團隊科研成果應用于上壩村9年以來，該村540畝污染農田恢復正常農業生產，且所產農作物重金屬含量達到國家食品衛生安全標準要求，共產生經濟效益1166.4萬元。
修復前 修復后
圖7 中低污染農田修復前后效果比較
第三，在以化學修復為核心的工業復合污染場地修復技術方面，團隊建立了化學淋洗修復的新組合反應體系，可實現陰陽離子的共同去除，自主設計研制了國內第一套土壤污染化學淋洗修復成套設備（圖8），成功完成了國內首例土壤重金屬化學淋洗修復示范工程。
圖8 廢棄工業場地重金屬污染土壤化學修復示范工程
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等研究領域也產出了許多具有重要戰略意義和應用前景的成果。
記：可否談談對土壤金屬污染修復、治理與資源化技術模式發展的體會與展望?
仇：與大氣、水污染治理相比，由于治理難度大、資金投入多和技術門檻較高等因素限制，我國土壤污染修復行業起步晚，尚未形成系統的、全面的體系和標準。目前國內土壤修復產業產值僅為環保產業產值的1%左右，遠低于發達國家30%左右的水平。隨著政府、公眾和企業等對土壤污染、食物安全等問題關注力度增大，2016年“土十條”的發布以及各地方政府細則的出臺，我們預計“十三五”期間及未來10至20年間，土壤修復領域將迎來黃金時期，中國的土壤環境科學家將有希望獲得更多的國際話語權。2015年中國科學院情報所根據國際論文發表數量總結的土壤重金屬污染修復領域前十個國際有影響力的研究機構當中，中國科學院、浙江大學、中山大學等三個國內機構進入了前十名。但我想對中國而言不該止步于此，在環境領域研究方面，如何通過國際性的合作開拓視野、揚長補短，在理論研究和技術儲備上做實，進而引領世界未來研究方向，這才是我們要思考和努力的。
我們團隊未來將更加關注多學科交叉和融合，從更高、更系統、更全局的角度去看待土壤環境的作用與功能，全面系統地分析問題，通過多學科理論與技術交叉融合，從機理、技術研發、優化、應用到推廣全鏈條覆蓋。希望民眾、政府更加重視土壤環境問題、關注土壤環境問題、了解更多土壤知識，有更多學科的科學家加入土壤污染修復技術研發隊伍。我想全社會共同努力，一定可以還給地球藍天碧水青山綠地。
