位可視化定量研究熱帶農田土壤重金屬微區環境行為方面取得重要進展

　　近日，中國熱科院環植所農業環境研究團隊在熱帶農田土壤重金屬原位微區過程研究方面取得重要進展。創新性的應用X射線顯微計算機斷層掃描結合掃描電鏡-能量色散能譜法，發現了土壤孔隙結構特性影響重金屬鎘微區分布。該研究結果為揭示土壤結構異質性對重金屬環境行為的影響機制提供了新的研究思路和方法。

　　熱帶作物受鎘（Cd）等重金屬的污染已成為制約熱區農產品質量安全與農業可持續發展的重要問題。土壤異質性導致重金屬環境行為過程復雜，一直是重金屬污染治理的難點。傳統基于總量和平均量的研究方法難以反映由空間、物理、化學和生物共同作用產生的土壤異質性對重金屬環境行為的影響。為突破該問題，研究團隊建立了X射線顯微計算機斷層掃描結合掃描電鏡-能量色散能譜土壤重金屬微區可視化研究方法，結合全景組織細胞定量分析系統，實現了對土壤孔隙內及周圍Cd微區分布的原位定量研究。基于團隊前期研究發現的團聚體鐵、磷形態影響熱帶農田土壤Cd固持的重要作用，通過該方法分析得到了原狀土壤孔隙及周圍Fe、P、Cd的微區分布特性，進一步揭示了熱帶農田土壤的孔隙特性（包括孔隙大小和持水能力）通過控制Fe、P元素微區賦存，影響土壤Cd微區分布特征的微觀機制。

　　該研究成果以“The role of pores in micro-zone distribution of Cd in a tropical paddy soil: Results from X-ray computed tomography combined energy dispersive spectroscopy analysis”為題發表于《Journal of Hazardous Materials》。中國熱科院環植所魏超賢助理研究員和林必桂高級工程師為論文共同第一作者，劉貝貝副研究員為論文通訊作者。該研究得到了海南省自然科學基金、海南省重點研發計劃等項目資助及農業農村部熱區綠色低碳重點實驗室、國家農業環境儋州觀測實驗站、海南省生態循環農業重點實驗室等平臺的支持。