項目簡介：   本項目是20余年有關土壤重金屬污染領城的基礎和應用基礎研究工作，屬于環境土壤學，是土壤學和環境科學的交叉學科，是環境科學的重要組成部分。它以土壤-植物系統中重金屬污染、土壤重金屬污染與土壤環境質量、污染土壤修復、環境土壤學的理論與方法體系為主線，以土壤復合污染為主要研究對象，在認識其基本環境過程和原理的基礎上，發展修復污染土壤的有效途徑與方法。系統地從動力學、根際化學、植物元素化學和溶液化學等層面揭示土壤-植物系統中交互作用影響重金屬遷移、轉化的機理；闡明重金屬吸附勢和解吸勢等理論概念與量化表述，實現了土壤性質對重金屬吸附行為等的定量表征。

揭示了重金屬污染土壤退化過程與機理；證實土壤膠體在污染物轉化中的催化作用；率先確證并量化交互作用作為預測模式的重要參數，提高了模型預測能力；豐富并拓展了復合污染研究領域，新建的綜合污染表征參數，可定量解決重金屬污染的時空變化并促進了區域環境的科學評價。利用穩定同位素113Cd標記肥料，成功地區分了植物吸收Cd的肥料源和土壤源的貢獻率。探討了畜禽糞肥對土壤和水質的潛在污染風險。

研究并發展化學修復、植物修復和電動修復的方法原理與技術。系統地探索了超積累植物和絡合（配位）誘導修復的原理與方法；解決了電動修復中電解池溶液酸度控制和中試中的關鍵參數。并從長期定點試驗的結果拓展到礦山生態與環境整治的實際應用。

發展、豐富并完善了環境土壤學，首次明確了環境土壤學的學科屬性，突出土壤環境質量在整體環境質量中的重要性。研究成果為解決國家重大需求-農產品安全與人體健康、生態與環境保護、土壤環境質量系列標準制定等方面提供了基礎資料和科學依據。在土壤環境保護、農產品安全和政府決策等方面有重要的參考價值。

至2005年底，出版專著三部，發表論文171篇，他引總次數1139；其中，SCI收錄論文37篇，他引次數126；《土壤-植物系統中的重金屬污染》他引319次。

主要發現點：

（1）推動復合污染和交互作用的研究。系統地從化學動力學、根際化學、植物元素化學和土壤溶液化學等多個層面證實了土壤-植物系統中重金屬間交互作用的存在，將交互作用的研究從重金屬元素之間拓展到重金屬與有機污染物、重金屬與陪伴陰離子、污染物與土壤礦物組分等范疇。從動力學的角度揭示了鉛可促進植物吸收鎘的機理。從重金屬-有機污染物交互作用中證實了土壤膠體的催化作用；發現陪伴陰離子對鉛的土壤環境化學行為有著明顯的控制作用；對復合污染中的交互作用進行的量化研究，可將其作為重要參數引入預測模式，提高了對植物產量和吸收重金屬的預測精度；新建的綜合污染指數新算法，可量化表述重金屬污染的時空變化，并推進區域環境的評價。提出了重金屬的吸附勢和解吸勢，它們是有關吸附的強度概念，是土壤-植物系統中重金屬與土壤性質交互作用的綜合表征，是土壤污染預測和植物吸收的綜合、量化指標。——（土壤化學，環境化學；專著1、2，論文3、4）

（2）闡明污染土壤的退化機理。通過重金屬污染土壤的退化過程與機理的研究，揭示了污染土壤退化的實質和食物鏈品質下降的原因。重金屬污染對土壤的影響除了其自身的毒性外，導致土壤退化的另一原因是對肥力的影響。研究表明，重金屬污染導致土粒表面交換態K降低，水溶性K增加；污染不僅使土壤對K吸附量下降5%-28%，還使解吸作用上升6%-30%；體系自由能增大；土壤對K的緩沖能力也因污染而降低15%-57%，重金屬的存在還使K吸附速度降低、平衡時間提前，從而加速了土壤中K的淋溶損失。重金屬污染使土壤對P吸持固定容量增大、吸持強度增強、吸持速度加快、吸持緩沖容量升高，同時磷酸酶活性降低，引起土壤P的有效性降低。首次采用穩定性同位素113Cd標記方法在實驗條件下定量區分了肥料源和土壤源鎘對植物吸收鎘的貢獻率；評估了集約化養殖有機肥農用存在的環境風險。——（土壤化學，環境化學；專著2，論文5、6）

（3）拓展重金屬污染土壤修復的原理與方法。發現土壤活性硅與重金屬鎘鈍化的良好相關性及其機理，是抑制作物吸收鎘的有效途徑；系統探索并研究了超積累植物和絡合誘導修復的原理，提出防止二次污染的措施；解決了電動修復技術中的關鍵技術參數，并成功實現了裝置的自動化控制和中試試驗�！�—（土壤化學，環境化學，環境地學；專著1、2，論文7、8、9）

（4）推進環境土壤學的發展。在基礎理論研究拓展、深化與凝練的基礎上，發展、充實并完善了環境土壤學理論體系和方法，突出土壤環境質量對整體環境質量的重要性，明確界定了環境土壤學的學科屬性。系統地論述了環境土壤學的定義、定位和研究內容；從環境土壤學的觀點探討土壤的新概念，突出土壤作為環境要素的中心環節和土壤質量在調控整體環境質量中的重要性。——-（土壤化學，環境化學，環境地學；專著2、10）

主要完成人：

1.  陳懷滿

項目的總體設計和指導。對所列發現點中：1-重金屬復合污染和量化研究；拓展重金屬交互作用的范疇；提出重金屬的吸附勢和解吸勢；3-發現土壤活性硅與鎘鈍化相關性，4-發展并完善環境土壤學等方面作出貢獻。投入該項研究的工作量占本人工作量的80%。

2.  周東美

負責人之一。對所列發現點中：1-拓展重金屬-有機污染物交互作用的研究；2-研究集約化養殖有機肥農用導致重金屬污染的環境風險；3-解決電動修復技術中的關鍵技術參數，實現裝置的自動化控制和中試等方面作出貢獻。投入該項研究的工作量占本人工作量的80%。

3.  鄭春榮

對所列發現點中：1-重金屬復合污染研究；從多個層面證實交互作用的存在；2-重金屬污染土壤的退化機理研究等方面作出貢獻。投入該項研究的工作量占本人工作量的90%。

4.  王慎強

對所列發現點中：1-重金屬-有機污染物交互作用研究；2-區分肥料源和土壤源鎘對植物吸收鎘的貢獻率等方面作出貢獻。

5.  沈振國

對所列發現點中：3-系統地探索并研究超積累植物和絡合誘導修復的原理等方面作出貢獻。

10篇代表性論文：

1.   土壤－植物系統中的重金屬污染/科學出版社

2.   土壤中化學物質的行為與環境質量/科學出版社

3.   土壤--水稻體系中污染重金屬的遷移及其對水稻的影響/環境科學學報

4.   根際環境中鎘的形態轉化/土壤學報

5.   肥料鎘的植物效應以及在土壤中的累積/ 農業環境科學學報

6.   Copper and Zn uptake by radish and pakchoi as affected by application of livestock and poultry manures/ Chemosphere

7.   Chemical methods and phytoreme- diation of soil contaminated with heavy metals /Chemosphere

8.   Lead phytoextraction from contaminated soil with high-biomass plant species/ J. Environ. Qual.

9.   Electrokinetic remediation of a Cu contaminated red soil by conditioning catholyte pH with different enhancing chemical reagents/ Chemosphere

10.  環境土壤學/科學出版社