都說土壤是有生命的，很多科研人員對土壤可能已經(jīng)不單純是一種工作和研究，還有對土壤所傾注的感情..............  

翁莉萍，1996年---2016年3月在荷蘭瓦格寧根(Wageningen)大學(xué)從事土壤科學(xué)科研及教學(xué)工作，擔(dān)任研究員。  

那么2016年對翁莉萍老師來說，應(yīng)該是有意義的一年....  

為了自己一直熱愛的土壤事業(yè)，翁莉萍老師選擇了回國.......  

現(xiàn)在農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所從事科研及教學(xué)工作，擔(dān)任特聘研究員。  

近日專訪——翁莉萍  

翁莉萍：農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所特聘研究員  

知識  

土壤學(xué)：是以地球表面能夠生長綠色植物的疏松層為對象，研究其中的物質(zhì)運動規(guī)律及其與環(huán)境間關(guān)系的科學(xué)，是農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。主要研究內(nèi)容包括土壤組成;土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性;土壤的發(fā)生和演變;土壤的分類和分布;土壤的肥力特征以及土壤的開發(fā)利用改良和保護等。其目的在于為合理利用土壤資源、消除土壤低產(chǎn)因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理論依據(jù)和科學(xué)方法。  

▼問：翁老師好，您怎么看待土壤?  

翁莉萍：我覺得土壤是一個踏實的存在。她樸素，但不簡單;她不貴重，但很珍貴。土壤不簡單是因為她含有元素周期表里絕大部分元素，形成大的小的、生物的非生物的、無機的有機的、柔軟的堅硬的、排列有序的雜亂無章的，各種各樣的組分。這些組分按照自己的規(guī)律搭建成錯綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。如果把這些構(gòu)造放大，那一定是世界上最奇異最龐大的建筑。土壤的這一異質(zhì)性，是土壤的許多功能的基礎(chǔ)，也使土壤學(xué)研究變得非常有意思，有挑戰(zhàn)性。土壤，我們的生活離不開她。以前人們離鄉(xiāng)，會帶上一捧故鄉(xiāng)的泥土�，F(xiàn)在，土壤更是與我們息息相關(guān)，她關(guān)系到我們的健康，我們的食品安全。  

▼問：我知道您是在荷蘭讀的博士，具體的專業(yè)名稱是什么?  

翁莉萍：我在荷蘭瓦格寧根(Wageningen)大學(xué)讀的博士。開始的時候?qū)W校還沒有改名字，稱為瓦格寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)，是荷蘭唯一的一所以農(nóng)業(yè)、生物、環(huán)境為主的大學(xué)。我讀的專業(yè)是土壤化學(xué)與土壤化學(xué)質(zhì)量，也就是研究土壤中的化學(xué)過程以及這些化學(xué)變化過程與土壤肥力和土壤環(huán)境的關(guān)系的學(xué)科。博士研究承擔(dān)的是一個歐盟項目，與英國、法國、瑞士的科學(xué)家合作，目的是搞清楚重金屬在土壤和水環(huán)境中的化學(xué)形態(tài)及分布遷移規(guī)律，其中，我專注于土壤中重金屬污染物的化學(xué)形態(tài)模型的建立。  

▼問：荷蘭研究土壤經(jīng)歷過一個怎樣的過程呢?  

翁莉萍：荷蘭雖然國土狹小，但在推動土壤學(xué)的發(fā)展上起了巨大的作用。系統(tǒng)的土壤學(xué)研究可以說是從十九世紀(jì)開始的。一些從事地質(zhì)、化學(xué)研究的科學(xué)家逐漸將目光轉(zhuǎn)移到土壤上。1924年，在荷蘭土壤學(xué)家DavidJacohusHissink博士(1877-1956)的積極呼吁下，國際土壤學(xué)協(xié)會(IUSS)成立并在羅馬召開了第一次國際土壤學(xué)大會。Hissink博士在國際土壤學(xué)協(xié)會創(chuàng)始、二戰(zhàn)后重啟和發(fā)展壯大的過程中起了關(guān)鍵的作用。他在1924到1950年間，一直擔(dān)任國際土壤學(xué)協(xié)會秘書長。(值得一提的是，Hissink博士曾擔(dān)任瓦格寧根荷蘭國家農(nóng)業(yè)實驗站站長)。1924到1990年這66年中，除去1974-1978這四年外，國際土壤學(xué)協(xié)會秘書長的職位一直由荷蘭土壤學(xué)家擔(dān)任。當(dāng)時組織這樣一個協(xié)會，是為了商議如何將土壤測試方法標(biāo)準(zhǔn)化，將土壤分類系統(tǒng)統(tǒng)一起來。國際土壤學(xué)協(xié)會的成立，極大地促進了土壤學(xué)作為一門學(xué)科的迅速發(fā)展。土壤學(xué)研究是隨著社會關(guān)注熱點而發(fā)展成長起來的。最初的土壤學(xué)研究是從土壤的發(fā)生、分類和土壤肥力的角度出發(fā)的。后來，隨著環(huán)境污染問題的突顯，土壤學(xué)也擴展到關(guān)于污染問題的研究。當(dāng)下，氣候變化、食品安全、納米顆粒這些熱點都被納入土壤科學(xué)的研究當(dāng)中。  

▼問：聽過您一場很精彩的報告，您講到歐洲在上世紀(jì)80、90年代對土壤的研究和之后進行的研究轉(zhuǎn)移等問題，那么從這一點上說，我們國家相比對土壤的研究起步算晚，在土壤學(xué)研究方面還是有落后的?  

翁莉萍：早期，工業(yè)發(fā)展和人口增長，給荷蘭帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。比如，經(jīng)荷蘭入海的萊茵河，在六、七十年代，甚至被稱為一條排污河。工業(yè)革命后累積的環(huán)境包括土壤污染問題，到70-80年代已經(jīng)是無法容忍，人們覺得不得不采取行動。1971年，荷蘭健康與環(huán)境部成立。1975年，全國范圍的空氣污染監(jiān)測網(wǎng)建立。各種制度和措施的實施取得了明顯的效果。七十年代中期以后，工業(yè)廢水中重金屬的排放，工業(yè)燃煤造成的空氣污染物的排放等都得到了極大的消減和控制。從80年代起，歐洲包括荷蘭，對土壤本身的污染問題(重金屬、農(nóng)藥等)和土壤對大氣、水環(huán)境的污染問題(氮和磷的釋放)進行了廣泛深入的研究，積累了很多寶貴的知識和經(jīng)驗。  

我國因為當(dāng)時相比經(jīng)濟發(fā)展的滯后，對污染的關(guān)注和研究也相對滯后�，F(xiàn)在國內(nèi)專家們關(guān)于比如土壤重金屬標(biāo)準(zhǔn)的討論，非常類似于90年代末荷蘭科學(xué)家關(guān)于同樣問題的討論。從國外同行獲取經(jīng)驗，可以縮短和減少我們在同一問題上研究所要花費的人力物力。結(jié)合我國的特點，盡快找出最佳的解決方法。  

▼問：那么國外可借鑒的同行經(jīng)驗，具體有哪些呢?  

翁莉萍：在土壤質(zhì)量與土壤健康的研究方面，國外同行所采取的手段、技術(shù)，提出的標(biāo)準(zhǔn)、理念都有很多值得我們借鑒的地方。但是在污染土壤的治理和利用上，我國有自己的特殊性。在荷蘭南部有一個地方，流經(jīng)的河流上游在過去是比利時的一家冶煉廠，雖然冶煉廠已經(jīng)關(guān)閉多年了，但是河流沿岸造成的土壤重金屬，包括鎘和砷的污染還很嚴(yán)重。荷蘭政府曾委托研究單位對這一地區(qū)進行過調(diào)查，但是并沒有采取治理措施，任由這片土地閑置。那么我國人口眾多、耕地緊張，在風(fēng)險管控的條件下安全利用是優(yōu)選的處理方式。在重金屬源解析方面，其實國外的研究并不是特別多。由于我國地域廣闊、土壤條件多樣，經(jīng)濟活動處于一個特別活躍的時期，由此造成了污染來源多樣，難以辨認(rèn)的局面。我們需要在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，發(fā)明創(chuàng)新理論與技術(shù)，以適應(yīng)我國實際需要。  

▼問：其實這個問題是您自己曾經(jīng)提出的----土壤學(xué)是否有出路?  

翁莉萍：一段時間以來，有些土壤學(xué)家對土壤學(xué)作為一門學(xué)科存在的前景感到憂慮。早在2006年，國際土壤學(xué)會就曾邀請世界近百位土壤學(xué)家共同探討土壤學(xué)的未來。所謂的土壤學(xué)危機來自于土壤學(xué)科的專業(yè)名稱逐步被其它文字所取代，來自于即使關(guān)于土壤研究的文章數(shù)量呈現(xiàn)急劇增長的狀況，但是大多數(shù)作者的研究組院系名稱里并沒有土壤二字。有的專家擔(dān)心，其它專業(yè)的學(xué)者，從自己專業(yè)的角度來看待研究土壤，會不會把土壤過于簡單化，而忽略了土壤的復(fù)雜性。我個人覺得，土壤做為一種重要而復(fù)雜的自然存在，做為人類生存必需的自然資源，對它的研究不會停止。各個專業(yè)先進技術(shù)的介入，會促進這一學(xué)科的深入發(fā)展。即使因為城市化數(shù)字化等原因，許多人遠離了土壤，甚至?xí)簳r忘卻了土壤，但土壤學(xué)作為一門以研究對象來分類的學(xué)科，會像其它類似的學(xué)科如大氣學(xué)、水科學(xué)一樣，被社會所需要，發(fā)展生存下去。  

▼問：當(dāng)前在國際上土壤學(xué)發(fā)展的趨勢在哪?在您的報告中，提到了關(guān)鍵帶，能否詳細介紹下?它會是趨勢嗎?  

翁莉萍：關(guān)鍵帶是本世紀(jì)初期美國國家研究委員會(NRC)提出來的概念，它是指從基巖到樹冠這一地球近表層帶，陸地上的大部分生命都存在于關(guān)鍵帶中。在這一薄層中，復(fù)雜的生物地球化學(xué)過程將巖石和生物轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵帶的核心組分--土壤。關(guān)鍵帶概念強調(diào)土壤圈與巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈的交互作用，強調(diào)多學(xué)科的交叉融合。我有幸參加了歐洲關(guān)鍵帶項目“SoilTrec”,在這個項目中，歐洲幾個有代表性的地域被選為關(guān)鍵帶觀測點(CZO)，幾十個參加單位針對這幾個代表性地域從不同角度觀測研究，促進了多學(xué)科交叉，促進了人們對這一地表體系的關(guān)注。我國的關(guān)鍵帶研究剛剛起步，有很大的發(fā)展?jié)摿�。關(guān)鍵帶作為一個名稱概念是否能長期被活躍地應(yīng)用還有待觀察，但是關(guān)于地球近地表的多學(xué)科的交叉研究會持續(xù)下去。  

▼問：您所說的土壤化學(xué)模型研究，它的重要性在哪?  

翁莉萍：我們都清楚，土壤是一個復(fù)雜的體系。一種元素在土壤中的行為及環(huán)境影響取決于它在土壤中的存在形態(tài)。但是，由于各種反應(yīng)過程同時存在，影響因子復(fù)雜，人們觀察到的結(jié)果往往是矛盾的，難以解釋的。這些年，我們一直致力于建立通用的基于機理過程的土壤化學(xué)模型，將模型建立于微觀分子水平的物理化學(xué)機理的基礎(chǔ)上，這樣才能讓模型有進一步擴展的潛力，能夠囊括更多的元素、因子和過程，而不需要每次擴充的時候都要重新修改擬合原有的模型框架和參數(shù)。這種模型具有定量性、通用性和預(yù)測性，在土壤過程的研究中，可以起到重要作用。  

▼問：那么您在荷蘭進行科研、教學(xué)有20年了，這些年對自己最大的影響是什么?  

翁莉萍：我1996年到荷蘭留學(xué)，后來留在荷蘭瓦格寧根(Wageningen)大學(xué)工作。工作上最大的收獲是能夠有機會系統(tǒng)地研究多種元素在土壤中的化學(xué)行為，研究了土壤無機、有機顆粒的界面過程，形成了一個比較全面的對土壤微觀過程的認(rèn)知。這些年對我最大的影響應(yīng)該是在治學(xué)上，科學(xué)研究應(yīng)該保持它的獨立性，結(jié)論不為權(quán)威、出資方所左右，提倡公開的、不帶個人感情的色彩的科學(xué)討論，允許質(zhì)疑和辯論。  

▼問：回國后，對您的科研工作，您的這份職業(yè)，您有怎樣的安排?  

翁莉萍：我國處于高速發(fā)展期，相應(yīng)產(chǎn)生的土壤環(huán)境問題也很突出。國家對土壤環(huán)境治理非常重視，支持力度很大，這為我們土壤科研人員提供了一個非常好的機遇。同時，我國土壤資源豐富多樣，也為土壤學(xué)研究提供了很好的研究素材。我希望能夠借助這樣的機遇與條件，拓展自己研究的深度和廣度，并將國外的先進經(jīng)驗和研究手段介紹到我國，同時培養(yǎng)年輕的土壤化學(xué)研究人員，讓自己的職業(yè)生涯更有意義。  

▼問：您有一份報告《土壤重金屬賦存形態(tài)研究三十年進展》，這算是一個大題，我想這份匯總，里面肯定有您多年的辛苦，您能給我們說說它的意義和里面的大致內(nèi)容嗎?  

翁莉萍：這份報告的目的，是和大家一起回顧一下土壤重金屬賦存形態(tài)研究的發(fā)展歷史，展望未來的發(fā)展前景。土壤重金屬的賦存形態(tài)，在決定重金屬的生物有效性、環(huán)境中的遷移性、治理措施的有效性等方面起著決定性的作用。關(guān)于土壤重金屬賦存形態(tài)的研究經(jīng)過了從化學(xué)提取方法、經(jīng)驗性公式到更明確的化學(xué)分析方法比如同步輻射光譜法和機理性化學(xué)模型的發(fā)展階段。我自己在土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)分析手段的建立方面，進行了關(guān)于自由態(tài)離子測定方法-多南膜法技術(shù)的研究，在模型方面，建立和發(fā)展了多表面模型。關(guān)于土壤重金屬賦存形態(tài)的研究，將服務(wù)于土壤重金屬來源解析、污染特征研究和防治措施設(shè)計等方面的工作，為相關(guān)的研究提供支撐。  

▼問：您對剛出臺的土十條計劃，有怎樣的看法?對這份計劃，您想做點什么嗎?  

翁莉萍：“土十條”的八字方針是“保護優(yōu)先，風(fēng)險管控”�；谖廴就寥乐卫淼母唠y度，加強源頭控制，防止污染的發(fā)生、加重和擴散是“土十條”提出的土壤污染管控重點。對于農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地這兩大重點板塊來說，由于農(nóng)業(yè)用地面積大、污染分散，源頭控制更是最根本的土壤保護手段。要做到源頭控制，需要先了解不同的污染來源對農(nóng)田土壤和農(nóng)產(chǎn)品污染的影響，分清土壤本底、肥料、灌溉水、大氣沉降等對污染的貢獻。我們最近剛剛獲批了科技部十三五面源污染專項“農(nóng)田與農(nóng)產(chǎn)品重金屬源解析與污染特征的研究”項目。這個項目就是針對農(nóng)田土壤以及農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染進行來源識別研究的。我們希望通過這個項目的實施，發(fā)現(xiàn)重點污染區(qū)域農(nóng)田和農(nóng)產(chǎn)品重金屬的主要來源，為科學(xué)有效的實施源頭控制提供支撐。  

▼問：要祝賀翁老師獲取了科技部的專項任務(wù)，應(yīng)該說重點專項任務(wù)的到來，可以很好地發(fā)揮出您的專業(yè)特長，也符合您多年來的研究領(lǐng)域方向?  

翁莉萍：謝謝你的祝賀!是的，我的研究領(lǐng)域是土壤化學(xué)，重點研究各種污染和養(yǎng)分元素在土壤中的化學(xué)行為及與生物、環(huán)境效應(yīng)的關(guān)系，在元素化學(xué)形態(tài)的測定與模型建立上有著多年的工作基礎(chǔ)。尤其感興趣的是這些元素在土壤有機、無機納米顆粒的界面反應(yīng)，重點研究土壤天然納米顆粒的性狀對元素界面反應(yīng)的影響。擅長建立與使用機理性的土壤化學(xué)模型及計算機軟件，從而達到解釋與預(yù)測復(fù)雜土壤環(huán)境因子對土壤化學(xué)過程與環(huán)境行為的目的。我希望將這些研究方法應(yīng)用到馬上就要啟動的科技部“農(nóng)田和農(nóng)產(chǎn)品重金屬源解析與污染特征研究”的項目中，闡明不同來源重金屬在投入-土壤-農(nóng)產(chǎn)品這一傳遞鏈中的分化與累積機理，辨認(rèn)典型地區(qū)重金屬污染的主要來源，與其他同仁一起，為我國農(nóng)田重金屬污染的研究與防治出一點力。  

翁莉萍主要研究成果和創(chuàng)新點如下：  

第一：在國際上首次提出和建立了用于計算土壤元素化學(xué)形態(tài)的“多表面模型”(Multi-SurfaceModel)，成功地用于多種陽離子的化學(xué)形態(tài)計算，跨出了將離子在顆粒表面反應(yīng)的機理模型用于元素在環(huán)境樣品中化學(xué)形態(tài)計算的重要一步，從而推動了化學(xué)機理模型在環(huán)境樣品研究和環(huán)境風(fēng)險評估中的應(yīng)用。  

第二：推導(dǎo)了帶可變電荷納米顆粒的自由能變化的數(shù)學(xué)表達式，糾正了最初的配體和電荷分配模型(LCDModel)中的重要錯誤，從而發(fā)展了LCD模型，使其成為迄今為止唯一的既可用于土壤有機質(zhì)在礦物顆粒上的吸附反應(yīng)，同時也可用于離子在有機質(zhì)包被的礦物顆粒體系中吸附的機理模型，進一步推進了元素的化學(xué)形態(tài)機理模型向更接近環(huán)境體系中樣品真實過程的發(fā)展。  

第三：在元素化學(xué)形態(tài)分析方法發(fā)展方面，建立了自由離子分析方法-DMT(Donnan膜法)法中離子移動的動力學(xué)模型，提出了DMT應(yīng)用的三種模式，撰寫了指導(dǎo)DMT應(yīng)用的指南，為這一獨特方法的發(fā)展和推廣做出了重要貢獻。  

第四：在土壤化學(xué)過程機理研究方面，揭示了重金屬元素在土壤和水體不同種類顆粒表面的分布規(guī)律，論述了溶液化學(xué)因子、有機質(zhì)粒徑大小及氧化物礦物組成等與含氧陰離子固液分配的關(guān)系，預(yù)測了有機質(zhì)分子的分子量與其在礦物顆粒上吸附強度影響。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”