探索发现 · 交大智慧

上海交大环境学院土壤地下水团队在自然科学综合性期刊SCIENCE BULLETIN撰文解译土壤-地下水系统中重金属迁移潜势与风险

近期,上海交通大学环境科学与工程学院土壤与地下水污染修复技术团队(曹心德教授团队)在综合性Top期刊Science Bulletin发表了题为《Smart 6S roadmap for deciphering the migration and risk of heavy metals in soil and groundwater systems at brownfield sites nationwide in China》的视点文章。团队领衔与国内有关专家合作,开创性地提出了智慧6S路线图,并基于此破译了我国代表性区域城市工业污染场地土壤和地下水系统中重金属迁移扩散潜势与风险。

文章简介:

随着城市化进程不断推进和产业结构优化升级,大量废弃或闲置的工业企业用地,即“棕地”遗留下来,这些“棕地”的再开发利用日益受到人们的关注。通常这些场地积累有重金属等污染物,发生迁移扩散后污染土壤和地下水,对邻近环境和社群造成严重的生态和健康风险,使场地重建工作面临巨大挑战。

针对场地土壤-地下水系统中重金属迁移扩散动态规律不明、驱动机制不清及通量预测不准等问题,曹心德教授团队领衔联合国内近10家科研机构,提出了智慧6S研究路线图,通过对长三角、珠三角、京津冀、长株潭等代表性区域重点污染行业场地开展三维精准调查,厘清了水文地质条件、重金属空间分布及赋存特征(Survey);借助原位微区形态表征及非线性分配模型模拟等方法,阐明了重金属-土壤微界面过程及形态转化主控因素(Surface);通过室内尺度实验模拟,探明了土壤-地下水系统重金属多相介质运移过程及驱动机制(Spread);依据非均质随机理论,建立了场地尺度下重金属运移扩散模型并进行通量预测(Scale);利用同位素与基因谱等示踪技术,对不同区域场地土壤地下水中重金属迁移扩散模型进行了野外实地验证(Site);根据重点区域场地重金属扩散潜势、迁移能力及其迁移扩散风险,提出了不同区域场地重金属污染土壤风险管控和修复策略(Strategy)。研究成果丰富了土壤-地下水系统中重金属迁移扩散与预测理论体系,为我国城市“棕地”综合治理与安全利用提供了重要科技支撑。

该研究得到国家重点研发计划项目(No. 2018YFC1800600)、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(No. 42022057)以及国家自然科学基金联合重点项目(No. U1906225)等资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.05.013

团队简介:

上海交通大学环境科学与工程学院土壤与地下水污染修复技术团队始建于2009年,长期致力于土壤与地下水污染修复技术、环境多界面转化过程、绿色友好型环境修复材料、土壤生态健康评估与调控、土壤生物炭固碳技术等方面的研究。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点基金、国家自然科学基金优秀青年基金等项目,在包括Science Bulletin、Environmental Science and Technology、Water Research等重要期刊上发表学术论文100余篇。团队秉持“初心系大地,育人德为先”理念,力求把科研成果写在祖国大地上,助力“美丽中国”建设。

期刊简介:

据悉,Science Bulletin(科学通报)与National Science Review(国家科学评论)并为我国自然科学综合类学术刊物之旗舰,在科学与技术领域中具有非常重要的影响力。

环境学院土壤与地下水污染修复技术团队
环境科学与工程学院