| 成果名称: | 重金属污染土壤修复 |
| 完成单位: | 中山大学 |
| 主要人员: | 仇荣亮 |
| 介绍: | 我国土壤重金属污染形势严峻，重金属污染土壤修复已成为重要的国家需求。本项目以重金属的选择性响应为核心，系统研究了土壤植物修复、化学修复、微生物修复过程中重金属的界面反应过程，探讨了联合修复体系中重金属离子选择性的物理化学与生物化学过程耦合机制，揭示了关键驱动机制，拓展了土壤重金属污染联合修复理论与技术，为重金属复合污染土壤修复提供了重要科技支撑。主要科技创新包括： (1) 土壤修复过程中重金属离子的选择性机理研究，深入研究植物提取、化学淋洗、生物炭固定重金属及生物刺激修复过程中重金属的响应及选择性。揭示了Cd对超富集植物东南景天（Sedum alfredii）生长促进作用的生理生化及镉锌补偿机制，改变了我们对重金属元素Cd的认识；发现超富集植物Noccaea caerulescens主要通过锌和铁的低亲和力转运系统吸收镍，而在转运过程中，木质部运输是老叶和新叶中镍的主要来源，韧皮部运输则对新叶中镍的积累有重要影响；合成并筛选了两类EDTA衍生物，探讨了这两类衍生物对不同性质金属的配位机制，研究了其作为化学淋洗剂的潜在能力；从铝离子影响、酸淋溶和酸氧化、实际土壤中的老化等三个方面考察了红麻生物炭和污泥生物炭在酸性土壤中的老化及其对固定重金属能力的影响；系统研究了水稻土氧化还原过程中金属污染物和铁/硫等关键元素的生物地球化学过程，揭示多金属污染水稻土中污染物释放和转化的关键驱动机制；尝试将生物刺激方法引入酸性多金属污染农田土的修复之中，并验证其重金属污染和缓解土壤酸化的能力。 (2) 土壤污染联合修复体系中重金属选择性的物理化学与生物化学过程耦合机制，深入探讨了在植物阻隔及植物稳定体系中化学、微生物及植物稳定重金属离子的耦合机制。系统研究了离子型铁肥和螯合铁肥对矿区污染稻田土壤镉活性和赋存形态、镉在水稻体内的积累、转运和分配及稻米镉含量的影响，以阐明铁肥对水稻吸收转运镉的阻控作用；以枯草芽孢杆菌DBM（Bacillus subtilis DBM）为对象，对其进行了基因组学分析，通过水相单一体系、水相与土壤矿物（高岭石和针铁矿）的复合体系、土壤复杂体系中研究其固定土壤Cu和Pb的机理；发现红麻-化学改良剂联合修复体系对体系中微生物群落均有选择性，其中一些具有高金属耐性和促生功能的菌群，极可能对这一联合体系的修复效果起到重要作用。 近年来，成果在广东、江西、云南等省建立了多金属污染土壤植物稳定、植物阻隔和化学修复示范基地/工程共计5个，总示范面积三千多亩，辐射华南几十万亩多金属污染土壤的修复工作。高污土壤植物稳定修复技术可使重金属随径流的流失率减少85%以上；低污农田植物阻隔修复技术可使稻米平均增产10%，重金属含量达标率提升50%，使砂糖桔每年增产40万公斤，重金属含量达标率达到90%以上；工业场地化学修复技术修复后场地土壤完全达标且修复成本仅为国内工程中值的46%。与多家企业进行技术合作开发，经济效益显著。实现了重金属污染的源头控制，保障了污染农田的安全生产，降低了居民的人体健康风险，环境与社会效益巨大。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2017】0204 |
| 登记日期: | 2017.03.10 |
| 研究起止时间: | 2013.01 至2016.12 |
| 所属行业: | 水利、环境和公共设施管理业 |
| 所属高新技术类别: | 环境保护 |
| 评价单位名称: | 国家自然科学基金委员会 |
| 评价日期: | 2017.03.10 |
