中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果.docx

资源描述

中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果.docx

《中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果.docx

中国科学院南京土壤研究所土壤污染修复等相关领域的技术成果

土壤所概况、有关土壤污染修复方面的工作介绍

中国科学院土壤研究所概况

中国科学院土壤研究所成立于1953年，其前身为1930年创立的中央地质调查所土壤研究室。

自成立以来，土壤研究所一直肩负着为中国农业发展和生态环境建设服务的重任，凝聚和培养了一大批优秀人才，面向全国的土壤资源，开展了一系列卓有成效的研究工作，先后荣获国家级科技奖励50余项，省部级科技奖励200余项，已成为在土壤科学领域研究实力雄厚、分支学科齐全并在国际上享有较高声誉的国家级研究中心和高级人才培养基地，为我国乃至世界土壤科学的发展做出了重要贡献。

土壤研究所的发展目标是面向农业可持续发展和生态环境建设中的国家需求，以土壤资源与管理、土壤肥力与调控、土壤环境与健康、土壤生物与安全为核心研究领域，在中国科学院现代农业科技创新基地、生态与环境科技创新基地的组织下，推动系列重大科研计划的实施，参与国家重大科研项目的竞争，为我国土壤资源合理利用、农业可持续发展和生态环境建设提供决策依据和技术支撑。

土壤研究所现有在编在职308人，其中专业技术人员247人。

包括中科院院士2人，研究员45人，副高级研究人员69人，中初级研究人员131人。

国家杰出青年基金获得者6人，“百人计划”及“引进国外杰出人才”入选者10人，国家“百千万人才工程”6人，国家自然科学基金委委员会和中国科学院国际合作伙伴计划团队各1个。

作为国家首批具有硕士和博士学位授予权的单位之一，目前拥有1个农业资源利用一级学科博士学位授予点，生态学和环境学2个专业博士学位授予点，拥有土壤学、植物营养学、生态学、环境科学、资源环境与遥感信息、地图学与地理信息系统、水土保持与荒漠化防治7个硕士授予点，并建有1个博士后流动站。

现有在读博士研究生120多人，硕士研究生126人。

已累计培养研究生800多名。

围绕土壤资源与管理、土壤肥力与调控、土壤环境与健康、土壤生物与安全

4大重点领域，拥有土壤与农业可持续发展国家重点实验室、中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室、土壤资源与遥感应用研究室、土壤－植物营养与肥料研究室、土壤化学与环境保护研究室、土壤物理与盐渍土研究室、土壤生物与生化研究室、土壤与环境生物修复研究中心、土壤利用与环境变化研究中心、农业生态与区域发展研究中心、封丘农业生态国家实验站、红壤生态国家实验站（国家红壤改良工程技术研究中心）、常熟农业生态国家实验站、三峡工程生态环境秭归实验站、CERN土壤分中心、土壤所、浸会大学土壤与环境联合开放研究实验室。

此外，我所还主办被SCI收录为源刊的《PEDOSPHERE〉（土壤圈）以及《土壤学报》、《土壤》等3份学术期刊；图书馆是联合国粮农组织的特约图书馆，藏有中外文书籍和期刊23万册；土壤标本馆保存和列了我国不同类型及部分其他国家的近6万号土壤标本；土壤与环境分析测试中心是国家质量技术监督局认定的国家计量认证合格单位。

另外，中国土壤学会、全国土壤质量标准化技术委员会和省土壤学会挂靠在我所。

自2000年开展知识创新工程以来，先后主持承担了国家“973项”目4项，科技基础性工作专项1项，重大科技专项课题2项，“863重”大、重点项目10项，科技支撑计划项目1项和课题10余项，公益性行业科技重大专项4项，国家自然科学基金重大项目2项、国际合作重大项目9项等一大批国家重大科技任务，充分体现了我所在土壤学及其相关研究领域的主导地位和整体竞争实力。

近5年来，获得2项国家自然科学奖、13项省部级科技进步奖，累计发表SCI论文近千篇，国核心期刊论文1440余篇，出版学术专著25部，有56项发明专利获得授权。

土壤研究所先后与30多个国家和地区建立了合作研究关系，与英国洛桑试验站、格兰作物科学研究所、日本农业环境研究所、澳大利亚Melbourn大学、Griffith大学等一批国际著名研究机构和大学签订了长期全面合作协议。

拥有与浸会大学共建的"土壤与环境联合开放研究”实验室，并作为全球数字土壤制图亚洲中心，承担领导亚洲地区数字土壤制图的工作。

开展土壤污染修复与治理方面的有关技术成果

（1）相关技术成果中国科学院土壤研究所长期从事土壤环境保护方面的研究与技术研发工作，是我国最早成立专门研究土壤环境保护研究室的科研单位，长期开展土壤环境保护方面的研究与研发工作，推动了我国土壤环境保护研究的发展。

自80年代起，即倡导并在中国土壤学会建立了“土壤污染与控制专业委员会”。

通过在土壤环境保护方面的长期、大量的研究工作，取得了一系列研究成果。

现在拥有中国科学院重点实验室——土壤环境与污染修复重点实验室和亚洲土壤修复技术研发中心。

取得的相关成果包括：

“我国食道癌发病情况和流行因素”和“启东肝癌防治研究”获1978年全国科学大会奖，后者又获卫生部奖励。

“环境污染与防治”获1978年科学大会奖。

“城市地区土壤若干元素背景值研究”获1980年中国科学院重大科技成果三等奖。

“湘江流域土壤重金属及农药污染的研究”获1984年中国科学院重大科技成果二等奖。

“环境污染分析方法的研究及其标样的研制”获1985年国家科技进步三等奖。

“土壤环境容量研究”获1991年中国科学院科技进步二等奖。

“土壤-植物系统中的重金属污染”获1998年中国科学院自然科学二等奖，“土壤中有机化学品微生物降解的动力学建模与相似性”获1999年中国科学院自然科学二等奖。

自上世纪80年代以来，中国科学院土壤研究所即在南方红壤研究地区开展了“重金属污染土壤的修复治理、有机污染物的处理和应用、花生连作障碍修复、低产田地肥力与生态重建等一系列长期定位研究，获得了大量的研究成果：

“中国南方红壤酸化的预测和防治研究”获1998年度农业部科技进步三等奖，“红黄壤地区综合治理和农业持续发展研究”获2002年度国家科技进步二等奖，“红壤退化机制与防治”获2004年度省科技进步一等奖和2005年度国家科技进步二等奖，“土壤质量演变与持续利用”获2005年省自然科学一等奖。

中国科学院土壤研究所自70年代起，在全国率先开展了土壤元素背景值的调查与研究工作，在土壤元素背景值的采样、分析、质量控制和数据处理等方面建立了系统的规性方法，为我国土壤元素背景值的调查研究培训了大量人才。

具有培养在土壤学、污染化学、生物学、生态学、植物营养学和污染修复学等学科

领域培养博士研究生的能力，已经培养了大批从事土壤、土壤污染修复等学科的科技人才，并取得了一系列创新性研究成果

中国科学院土壤研究所是国家攻关任务“土壤环境容量研究”的核心单位之一，完成了以植物（小麦、水稻）和微生物为指标的黄棕壤和红壤中As、Cd、

Cu、Pb以及太湖地区白土和青紫泥中Cu和Cd的土壤临界值研究，建立了环境容量研究的系统方法。

长期关注工矿企业及其周边的土壤污染问题，先后在、、广西、、天津、、、、、、、和等省市开展了工矿污染调查及其对策研究。

自上世纪90年代，中国科学院土壤研究所开展了污染土壤植物修复方面的研究工作。

1998年9月“全球土壤修复网络—亚洲中心”成立并挂靠土壤所。

与浸会大学合办的“土壤与环境联合开发研究实验室”也于1998年揭牌成立。

主持召开了四届国际土壤污染与修复大会（SoilRem）。

2002年建立了土壤与环境生物修复研究中心，2007年成立了土壤环境与污染修复重点实验室，并于2008年

成为中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室。

（2）相关成果主要创新技术

1发展了经济可行的污染土壤修复与控制技术。

通过系统研究，我们发展了

污染土壤生物修复技术。

首次发现了镉超积累植物伴矿景天（SedumplumbizincicolaX.H.GuoetS.B.Zhousp.nov.）；将功能微生物高效氧化硫硫杆菌（T.thioxidans）和VAM真菌（G.caledonium）引入土壤污染修复中，开发了基于植物-微生物-菌根高效生态修复载体的重金属污染土壤修复技术，将萃取土壤重金属的效率提高3-5倍（发明专利ZL8.9）;首次分离筛选得到一株产漆酶活性的真菌菌株Moniliniasp.W5-2，深入研究了污染土壤中PAHs的漆酶降解转化效应与机理，提示了PAHs污染土壤真菌酶学转化的可能性。

2系统发展了重金属污染土壤的电动修复技术。

开展了从小试到中试、从单

元素到多元素的电动修复研究，发展了基于化学调控和联合修复的污染土壤电动修复理论和技术，并评价了电动修复后土壤生物学性质的变化。

近年来，针对日益突出的城市工业企业搬迁后的污染场地，包括制Cr工业、化工厂等，研发了重金属污染土壤的电动修复技术，优化了条件。

中试试验表明，电动处理3个月后土壤铜浓度已低于中国土壤环境质量III级标准，并相继发展了电动—化学、电动—反应墙和电动—植物等联合修复重金属污染土壤的方法。

3集成和优化了污染土壤修复成套技术，建立了试验示基地。

研发了一种高效、低毒和低环境风险的重金属污染土壤修复制剂（发明专利ZL0.3），在土壤污染修复中具有良好的应用效果和较低的环境风险；提出了中低重金属及有机复合污染土壤的化学诱导－植物修复技术；中低重金属、高有机复合污染土壤的化学氧化－植物修复技术；高浓度重金属与中低有机复合污染土壤的化学淋洗－植物修复技术。

另外，我们也筛选了一些重金属污染土壤的改良剂，发现含硅工业废物、粘土矿物、有机质等对重金属污染土壤有显著的改良效果。

研发了多种有机-无机材料作为修复改良剂，选用先锋植物，获得了较好的尾矿植被重建条件，成功在德兴铜矿尾矿库进行了土地复垦试验，为矿区尾矿砂治理和功能恢复提供了重要基础性资料。

针对因为铜冶炼引起的富阳重金属污染农田，在国家863项目等的支持下，开展了采用铜草、香根草、黑麦草等的植物修复技术研究，筛选了优势铜富集或耐性植物。

在省富阳建立了我国第一个Cu污染土壤的植物修复基地，为重金属污染土壤治理技术的研发和推广起到了良好的示作用。

应用化学改良剂，进行了重金属污染土壤的络合诱导修复研究，并对修复后植物的处理技术进行了探讨，特别是对这些植物进行资源化利用，得到了一些药用制剂以及微肥。

4评价了典型区土壤污染生态环境风险和人体健康风险。

通过分析省以及余江县集约化养殖畜禽饲料和粪肥的重金属含量，发现Cu、Zn、Cd等的重金属污染严重，其农用后在土壤和作物中均有明显累积。

所以在像红壤这类Cd敏感性土壤上使用有机肥宜适量控制。

揭示了长三角地区典型电子垃圾废弃物场地农田土壤持久性有机污染物在农产品中的富集特征。

污染场地土壤上半数以上的蔬菜（瓜果）样品存在PCBs和PAHs的生物富集，并在鸡、鸭、鱼、青蛙等几种动物体生物放大，出现了食物链积累态势。

采用同位素稀释高分辨率气相色谱-质谱

方法（HRGC/HRMS），评价了该地区农田土壤中多氯代二苯并二噁英（PCDDs）/呋喃（PCDFs）的污染特征、生物富集及潜在健康风险。

采用BIOLOG、PLFAs及

PCR-DGGE技术，研究了长三角两个典型复合污染高风险区农田土壤的微生物群落功能、结构及分子遗传多样性变化规律，发现重金属复合污染对微生物群落遗传多样性的胁迫作用主要是通过影响群落中一部分敏感种群来实现，而PCBs

复合污染则影响土壤微生物群落的分子遗传多样性。

基于人体健康效应，构建了长江三角洲地区农田土壤Cd、Pb、Cu和Zn临界负荷的稳定质量平衡模型和简单动态模型，以及土壤使用年限确定的估算模型。

提出了污染区稻米Cd积累的评价预测方法，并对重金属污染农田进行了健康风险评估，确定了土壤重金属的临界值，为污染土壤风险管理和修复决策提供了科学依据。

上述成果被中国环境保护宏观战略研究中土壤环境保护专题的战略报告采用。

3相关的工程经验