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红土地上的绿绒蒿
发表时间 2017-03-20 09:53 来源 本站原创

  在辐射强烈、风大土薄、昼夜温差悬殊、气候变化甚大的高原红土地上,盛开着一种花;在旅人登上流石滩时,惊讶的发现在百草不生的土地上,这种花竟然能昂首挺立,开放出艳丽夺目的花朵。旅人永远会欣赏沿路的风景,而不会去想花儿为什么开的这样灿烂?旅人离开喧闹的城市,远离各种纷扰,是否也会明白花儿为什么会固守在此地呢?直到有一天,当一些人发现,自己也变成了这块土地上的绿绒蒿。

  来自昆明理工大学的昆工人就是这样一些人,在这片土地耕耘六十载,昆工人造就了“根植红土、情系有色、坚忍不拔、赤诚报国”的红土精神,每一个昆工人也都是红土精神的践行者。

  高原上的坚守者

  昆工环境科学与工程学院在发现土壤环境开始变坏的时候,他们更加坚定了自己修复土壤改善环境的道路——

  土壤是万物的存在根本,土壤圈是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的联系的纽带,没有土壤就没有人类赖以生存和活动的环境。土壤作为污染物、尤其是有机污染物最大的汇,土壤环境在这几年遭受的污染变得越来越严重。为了从根本上解决土壤问题,潘波教授和他的团队组建了环境土壤科学实验室,一切从零开始。他们不曾想,自己也会在这块红土地上深深扎下根,长出一片最美丽的绿绒蒿。

  近年来不断爆发的土壤环境事件,把土壤修复推向了一个高潮。这些事件的背后,往往是因为缺乏对土壤环境中污染物微观机理的研究,因而无法准确认识污染物的宏观环境行为。那么,土壤中的污染物尤其是有机污染物究竟要向何处去呢?为此,潘波教授带领团队围绕有机污染物在非理想环境行为受碳材料的影响展开,研究了天然有机质、纳米碳材料以及生物炭等碳材料。



潘波教授带领的土壤固碳与污染控制科学团队全家福

  他们先是从天然有机质的非均质性和物理组织形式等方面解释了有机污染物的非理想环境行为,提出了天然有机质憎水区域离散分布的模型,揭示了有机污染物吸附系数的预测值与实测值有较大偏离的微观机制,明确了只有将天然有机质视为一个非均质的动态组分,才能对有机污染物归趋和风险进行准确预测。接着,通过研究纳米碳材料与有机污染物相互作用,阐明了纳米碳材料的曲面特征、分散机制等对有机污染物吸附的影响;利用液体核磁共振技术,首次在液体环境中原位证实了纳米碳材料分散以后的巨大比表面积,为纳米碳材料风险评价建立前瞻性理论储备,并为有机污染物行为研究提供了新思路。最后,在研究中探讨了持久性自由基产生的基质条件和环境条件,指出持久性自由基在生物质热解、有机污染物降解等常见过程中普遍存在,扩展了与其相关的研究领域;定量了持久性自由基对有机污染物的降解,以及该过程对表观吸附的贡献,这个过程可能是有机污染物环境行为研究中缺失的重要环节。这些成果,会帮助人们去了解对有机污染物环境行为和健康风险预测,从而为人们营造一个更好的生活环境。

  固碳和污染协同控制

  土壤固碳与环境污染控制实验室是以昆明理工大学为依托,结合环境科学与工程学科建设,在昆明理工大学环境土壤科学重点实验室和云南省环境土壤科学高校重点实验室已有的基础上建设完成的。实验室密切关注环境领域出现的重大问题,从国际环境问题、国内环境问题以及云南省遇到的环境问题等出发,并结合当前昆明理工大学环境土壤科学的优势和特点,围绕云南省典型污染物、生物多样性和土壤资源多样性,开展了针对环境污染防治领域急待解决的关键问题的研究与开发。

  实验室长期致力于污染物环境行为、土壤有机无机复合体形成机制、碳稳定机制及人工强化固碳(生物炭)技术的研发,旨在理解土壤碳行为与污染物行为的耦合关系,同时实现土壤固碳和污染控制的双层目标。实验室的建设和发展以深入贯彻建设资源节约型、环境友好型社会为宗旨,为适应国家“西部大开发”的要求和云南省“实现新型工业化道路”、“建立绿色经济强省”的发展战略,形成一个环境保护高新技术的研发平台,加强与云南省相关企业的合作,推动云南省环保技术的进步与产业化,并成为从事环保高新技术研究开发、成果转化和高层次人才培养的重要基地。

  实验室近期的研究目标是“人工植被下高原富铝土中天然有机质更替与污染物行为耦合机制”。这是因为人为植被更替中天然有机质(NOM)的性质变化、周转更替,与二氧化碳排放和土壤退化关联,由此产生诸多环境问题。但NOM周转中的性质变化如何影响污染物行为如今尚不明了。而高原富铝土区域高温多雨、生物活跃、植被更替典型,是重要的研究资源。所以本研究拟阐明该地植被更替中,降解、熟化(火烧炼山)、吸附复合等过程中NOM性质变化和周转更替对重金属和有机污染物行为的影响。复合碳循环和污染物行为研究手段,用同位素标记、稳定同位素生物标志物、核磁共振等对C3-C4植物更替区中NOM的环境行为进行系统描述,区分降解和熟化过程,理解有机-无机复合过程对NOM组分分级保护的影响,及其相关过程中污染物的表观非理想行为、锁定、结合残留等。以化学组分特异性的NOM行为为切入点,阐释人为植被下NOM的更替与污染物行为的耦合机制,将为动态构建人为活动中污染物的行为和风险预测体系、明确调控高原富铝土退化的关键环节等提供重要的理论支柱。



毕业纪念

  对于土壤固碳与污染控制实验室的团队来说,他们的工作是与祖国的发展建设需求密切相关的。他们通过提出科学的高原特征地理条件下污染物风险评价和控制方案,为高原地区绿色农业持续稳定增长、经济社会安全和谐发展提供核心技术支持。

  地球是全人类共有的地球,环境是全人类共享的环境。全球环境问题日趋严重的今天,当下中国也正在面临着前所未有的环境挑战和压力,环境问题也不是只是学环境工程的人可以解决的。相对于祖国的东部,西部有着得天独厚的自然条件和人文环境,某种程度上更适合于开展各种各样的研究,也更容易实现人生的理想。单单说云南这块多样化的土壤类型就是其他地区难以企及的研究资源,更不要说这儿传承的西南联大的文化底蕴。在没有合适的地方可以去的时候,不妨来昆明的街头走一走,直到所有的绿绒蒿都开了,你也不用停留。

  驻扎西南边陲,不是冲动,是不悔的抉择;离开家乡千里,不是绝情,是极致的深情。他们是高原红土地上的最美丽的绿绒蒿,无论白天的强风骄阳还是夜晚的冷冽冰寒,他们始终在这里,和朝露一起迎接新的每一天。为了脚下的土地可以变得更美,他们义无反顾。现在,这片绿绒蒿正在不断的长大,旅人不再只满足自己看到美丽的风景,旅人也成为了绿绒蒿,成为了下个风景。