环植所在原位可视化定量研究热带农田土壤重金属微区环境行为方面取得新进展
作者：刘贝贝
来源：环境与植物保护研究所
日期：2023-07-18
近日，中国热科院环植所农业环境研究团队在热带农田土壤重金属原位微区过程研究方面取得新进展。创新性的应用X射线显微计算机断层扫描结合扫描电镜-能量色散能谱法，发现了土壤孔隙结构特性影响重金属镉微区分布。该研究结果为揭示土壤结构异质性对重金属环境行为的影响机制提供了新的研究思路和方法。
热带作物受镉（Cd）等重金属的污染已成为制约热区农产品质量安全与农业可持续发展的重要问题。土壤异质性导致重金属环境行为过程复杂，一直是重金属污染治理的难点。传统基于总量和平均量的研究方法难以反映由空间、物理、化学和生物共同作用产生的土壤异质性对重金属环境行为的影响。为突破该问题，研究团队建立了X射线显微计算机断层扫描结合扫描电镜-能量色散能谱土壤重金属微区可视化研究方法，结合全景组织细胞定量分析系统，实现了对土壤孔隙内及周围Cd微区分布的原位定量研究。基于团队前期研究发现的团聚体铁、磷形态影响热带农田土壤Cd固持的重要作用，通过该方法分析得到了原状土壤孔隙及周围Fe、P、Cd的微区分布特性，进一步揭示了热带农田土壤的孔隙特性(包括孔隙大小和持水能力)通过控制Fe、P元素微区赋存，影响土壤Cd微区分布特征的微观机制。
该研究成果以“The role of pores in micro-zone distribution of Cd in a tropical paddy soil: Results from X-ray computed tomography combined energy dispersive spectroscopy analysis”为题发表于《Journal of Hazardous Materials》（中科院一区期刊，IF=13.6）。中国热科院环植所魏超贤助理研究员和林必桂高级工程师为论文共同第一作者，刘贝贝副研究员为论文通讯作者。该研究得到了海南省自然科学基金、海南省重点研发计划等项目资助及农业农村部热区绿色低碳重点实验室、国家农业环境儋州观测实验站、海南省生态循环农业重点实验室等平台的支持。
论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131805
热带原状土壤横截面孔隙及周边Cd元素分布受Fe、P微区分布的影响
