南京土壤所在聯合修復重金屬污染土壤方面取得進展

　　我國土壤污染治理技術研究日益受到重視并顯得迫切需要。為探索重金屬重度污染土壤治理技術，評價不同修復材料和植物聯合治理重金屬污染土壤的效果，中國科學院南京土壤研究所周靜研究員課題組依托國家重點基礎研究發展計劃課題“微/納米材料對重金屬重度污染土壤修復的原理及其示范(2013CB934302)”、國家支撐計劃課題“重金屬超標農田原位鈍化/固定與農藝調控技術研究（2015BAD05B01）”、中科院“STS”重大專項“江西貴溪鎘銅污染土壤修復技術示范（KFJ-EW-STS-016）”以及國家土壤污染修復治理示范工程 “江銅貴冶周邊區域九牛崗土壤修復示范項目”等資助，通過在南方某典型重金屬污染區建立的長期修復工程試驗，研究了不同材料和植物聯合修復下土壤及其團聚體中重金屬銅、鎘的形態變化及其修復后土壤微生物群落結構的響應機制，以期為不同技術方法修復重金屬污染土壤效果提供評價依據。

不同修復材料原位修復3年后土壤團聚體中銅（a）和鎘（b）形態的變化

不同植物修復3年后土壤重金屬形態和微生物群落的變化

　　在不同修復材料同種修復植物試驗中，向土壤中施加含微米羥基磷灰石的修復材料、堿渣、石灰等不同修復材料，種植海州香薷作為修復植物，土壤和土壤團聚體中鎘和銅的生物可利用態含量均顯著降低，且這3種修復材料均能顯著增加土壤干、濕團聚體的穩定性；在土壤團聚體重金屬鎘、銅總量分布中，粒徑<0.053 mm的團聚體銅和鎘濃度最高，在0.053 -0.25 mm和0.25 -2 mm的土壤團聚體中銅和鎘的質量負載量最高。材料修復土壤中的銅、鎘形態變化是因為重金屬鎘、銅離子由可交換態轉化為穩定態。試驗中還發現土壤團聚體中的重金屬的含量不僅與團聚體的粒徑相關，而且與土壤團聚體中的有機碳顯著相關。

　　在同種修復材料不同修復植物試驗中，施加含微米羥基磷灰石修復材料，種植伴礦景天、海州香薷、巨菌草、金黃狗尾草等修復植物，長期試驗發現，微米羥基磷灰石與植物聯合修復可顯著增加土壤有機質含量，降低土壤中總銅和鎘含量。同時，不同修復措施對土壤微生物群落組成影響差異明顯。單獨施加微米羥基磷灰石與土壤真菌群落呈顯著正相關，使土壤真菌生物量提高，從而引起真菌/細菌(F/B)的升高。而植物與微米羥基磷灰石的聯合修復則可有效緩解土壤真菌化的趨勢，其中巨菌草與微米羥基磷灰石的聯合修復可有效提高土壤革蘭氏陽性、革蘭氏陰性細菌生物量及多樣性，降低F/B值，從而有效降低土壤真菌病害的風險。

　　該研究成果分別發表在RSC Advances等期刊上。