本刊記者 衛婷婷
戍守紅土高原污染防線
——記昆明理工大學環境土壤科學實驗室主任潘波
本刊記者 衛婷婷

從1999年到北京大學攻讀博士學位起,潘波就開始關注污染物,特別是有機污染物的環境地球化學行為;2006年他遠赴美國麻省大學從事博士后研究,將研究領域擴展至人為源污染物的環境行為和風險。3年后,他回到了鐘愛的母校——昆明理工大學。
回國后,潘波做的第一件事就是組建了昆明理工大學環境土壤科學實驗室,并擔任實驗室主任。他和團隊致力于圍繞環境地球化學領域中的新問題展開系列研究,重點考察人類生產生活行為中產生的新型污染物的環境行為,在有機碳影響下的污染物環境行為機理,以及工程納米顆粒膠體行為及效應研究中形成獨特的研究體系。
經過7年的孕育發展,實驗室先后被遴選為昆明理工大學重點實驗室、云南省高校重點實驗室。辛苦耕耘的潘波也隨著實驗室一同成長,他成為云南省學術技術帶頭人,獲得云南省政府特殊津貼,入選云南省首批百名海外引進人才;發表的學術論文被SCI收錄71篇,在Web of Science上被他人引用1800余次;擔任《European Journal of Soil Science》副主編、《應用生態學報》編委、中國地理學會環境地理專業委員會委員。
關于潘波的研究,還要從遍布在云南高原的紅壤說起。紅壤是發育于熱帶和亞熱帶雨林、季雨林或常綠闊葉林植被下的土壤,其主要特征是缺乏堿金屬和堿土金屬而富含鐵、鋁氧化物,因此呈酸性紅色。然而云南省內片片紅壤之下,卻是危機重重。“由于紅壤中有機質含量普遍較低,導致土壤生產力低下,再加上農業生產者大量施用農藥化肥,產生了非常嚴重的污染問題。”
覺察到問題嚴重性的潘波便帶領團隊考察了碳行為與污染物行為的協同關系,他們從天然有機質的非均質性和物理組織形式等方面解釋了有機污染物的非理想環境行為,揭示了有機污染物吸附系數的預測值與實測值有較大偏離的微觀機制,明確了對有機污染物歸趨和風險進行精準預測的關鍵環節。
更重要的是,潘波研究團隊關注到,云南紅土高原地區紫外線強烈、過渡金屬元素含量高、有機質含量低,對污染物的高原行為需要考察一些特殊的效應。經過觀察他們發現,有機污染物與過渡金屬元素相互作用,中間產物自由基被穩定下來,形成持久性自由基。于是,團隊對其產生的基質條件和環境條件進行了系統研究,指出持久性自由基在生物質熱解、有機污染物降解等常見過程中普遍存在,并對這些新型污染物的環境效應和生態風險進行了開拓性研究,這些過程可能是有機污染物高原甚至是全球環境行為和風險研究中缺失的重要環節。
理清污染機理是為了更好地防控。接下來,潘波和團隊系統考察了生物炭、納米材料等新型人為顆粒對污染土壤的修復機理及工程應用;確定超積累植物對重金屬的耐受機理,重金屬在植物體內的遷移轉化及代謝規律,從而理解污染物行為、生物有效性的變化對植物修復的影響。
就這樣,潘波帶領團隊為云南建立了地區特色的污染控制和治理方案,并為建立戰略性環境風險評價及預警系統提供數據儲備。路漫漫其修遠兮,治理污染絕不是一時之事。未來,潘波仍會駐扎西南的邊陲,為保障環境安全筑起堅實防線。