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來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年11月25日 18:47

FESE綜述 | 朱利中院士：土壤安全與健康面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略

來源： FESE Message 時(shí)間：2024-04-09 閱讀量：35次

土壤是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，全球土壤安全與健康面臨諸多挑戰(zhàn)，特別是普遍存在的化學(xué)品污染對(duì)土壤安全造成了巨大威脅。朱利中院士團(tuán)隊(duì)結(jié)合國(guó)內(nèi)外土壤安全與健康領(lǐng)域研究進(jìn)展，梳理了污染跨介質(zhì)傳輸、過程精準(zhǔn)識(shí)別、綠色協(xié)同修復(fù)、區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)管控等挑戰(zhàn)，并提出了污染源頭減排、多尺度精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和模擬、綠色修復(fù)材料和技術(shù)、土壤健康風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)防控等研究需求。

一、面臨的挑戰(zhàn)

污染物在土壤、大氣、地表水和地下水間的跨介質(zhì)過程

首先，土壤污染物來源復(fù)雜，大氣沉降、地表徑流和地下水滲入等污染物跨介質(zhì)遷移過程是引起土壤污染的主要原因，精準(zhǔn)識(shí)別土壤污染物來源挑戰(zhàn)巨大。其次，土壤中污染物宏觀遷移轉(zhuǎn)化過程與微觀作用機(jī)制仍缺乏深入了解，特別是缺少鏈接微觀機(jī)制與宏觀過程的有效方法，制約了精準(zhǔn)修復(fù)策略的制定。在污染修復(fù)方面，土壤結(jié)構(gòu)對(duì)于水分保持、養(yǎng)分循環(huán)和微生物活動(dòng)等關(guān)鍵功能至關(guān)重要，而現(xiàn)有物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)容易對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成不可逆的破壞，如何在清除污染物的同時(shí)保持土壤結(jié)構(gòu)和功能也是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。最后，區(qū)域土壤污染的來源多樣，風(fēng)險(xiǎn)管理較單一場(chǎng)地修復(fù)更為艱巨，傳統(tǒng)的物化方法難以應(yīng)用于大范圍土壤修復(fù)，需要突破傳統(tǒng)污染防控策略在應(yīng)用尺度上的限制，應(yīng)對(duì)區(qū)域性土壤污染挑戰(zhàn)。

二、應(yīng)對(duì)的策略

解決土壤安全與健康問題的研究框架

實(shí)現(xiàn)土壤安全與健康目標(biāo)任務(wù)艱巨，需創(chuàng)新現(xiàn)有污染防控策略。首先，降低污染物源頭排放至關(guān)重要，需采用更清潔的生產(chǎn)制造工藝和廢物安全處置技術(shù)，減少污染物排放并預(yù)防土壤污染。其次，土壤過程多尺度監(jiān)測(cè)和模擬對(duì)于精準(zhǔn)修復(fù)至關(guān)重要。采用土壤原位污染監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)持續(xù)評(píng)估，并采取快速響應(yīng)策略，同時(shí)大數(shù)據(jù)技術(shù)可以彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)與模擬之間的認(rèn)知鴻溝，實(shí)現(xiàn)更有效的污染物管理和修復(fù)。第三，綠色修復(fù)技術(shù)是解決土壤安全與健康問題的關(guān)鍵。采用環(huán)境友好型材料和技術(shù)，可以降低傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)減少與修復(fù)過程相關(guān)的碳排放。針對(duì)區(qū)域性土壤污染防治，需采用多介質(zhì)協(xié)同修復(fù)策略，阻隔污染物跨介質(zhì)傳輸與運(yùn)移，并探索利用土壤自然過程降低污染風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)，同時(shí)土壤修復(fù)和土壤固碳策略的同步實(shí)施可以促進(jìn)土壤健康，并為緩解氣候變化做出貢獻(xiàn)。最后，建立土壤健康管控系統(tǒng)至關(guān)重要。建立全面的土壤監(jiān)測(cè)和指標(biāo)體系，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，有助于深入了解土壤污染狀況和分布，健全的土壤管理法規(guī)框架可為土壤健康實(shí)踐提供支持和指導(dǎo)，并促進(jìn)各方合作，共同推動(dòng)實(shí)現(xiàn)土壤安全和健康目標(biāo)。

作者簡(jiǎn)介

朱利中，中國(guó)工程院院士，國(guó)家杰出青年基金獲得者、973計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士。主要從事污染物界面行為調(diào)控及其土壤-水有機(jī)污染防治技術(shù)研究。揭示了有機(jī)污染物非線性界面行為的微觀機(jī)制，突破了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、調(diào)控有機(jī)污染物非線性界面行為的科學(xué)難題；發(fā)展了有機(jī)膨潤(rùn)土廢水處理工程應(yīng)用的新技術(shù)；建立了農(nóng)田土壤有機(jī)污染緩解阻控與修復(fù)、保障安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的系列新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)污染農(nóng)田土壤邊生產(chǎn)、邊修復(fù)；研發(fā)了有機(jī)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)的系列關(guān)鍵技術(shù)及成套設(shè)備，構(gòu)建了各類復(fù)雜有機(jī)污染場(chǎng)地土壤協(xié)同修復(fù)的技術(shù)體系和工程方案。編寫出版了著作/教材5本，發(fā)表SCI論文350余篇，出版專著2部、國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材2本，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利25件。7項(xiàng)成果獲浙江省和教育部科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，其中2項(xiàng)成果分別獲2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2013年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

文稿 | 褚馳恒，浙江大學(xué)

編校 | 高岳

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