作為一所扎根于西南地區(qū)默默耕耘的高校，昆明理工大學(xué)從未像近兩年這樣備受關(guān)注。2017年，該校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長潘波獲得“國家杰出青年科學(xué)基金”項(xiàng)目的支持。據(jù)悉，這是該校首位國家杰出青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目的獲得者。
“土壤是人類賴以生存和發(fā)展的寶貴資源，其形成和發(fā)育都需要漫長的時(shí)間，但在人類工業(yè)化的進(jìn)程中，有很多行為對(duì)土壤造成了污染，產(chǎn)生了諸多環(huán)境問題，迫切需要用環(huán)境地學(xué)的手段去理解和應(yīng)對(duì)。”在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，潘波這樣解釋自己的研究領(lǐng)域。
從1999年到北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位起，潘波就開始關(guān)注污染物，特別是有機(jī)污染物的環(huán)境地球化學(xué)行為;2006年，他前往美國麻省大學(xué)攻讀博士后。2008年，學(xué)成歸國的他毅然選擇回到母校昆明理工大學(xué)就職，在條件和資源都十分有限的情況下，組建了昆明理工大學(xué)環(huán)境土壤科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，并帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室和團(tuán)隊(duì)堅(jiān)守在西南邊陲，圍繞有機(jī)污染物環(huán)境地球化學(xué)行為領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題開展了一系列科學(xué)研究。2017年，該實(shí)驗(yàn)室成為云南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(擬培育)。
從熱帶雨林破壞
看“土壤固碳”
近年來，我國西南地區(qū)大規(guī)模熱帶雨林遭破壞的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。比如，人為植被更替中天然有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)變化、周轉(zhuǎn)更替，與二氧化碳排放和土壤退化息息相關(guān)，產(chǎn)生了諸多環(huán)境問題。
高原富鋁土區(qū)域高溫多雨、生物活躍、植被更替典型，是重要的研究資源?；诖?，潘波團(tuán)隊(duì)擬闡明該地植被更替中，降解、熟化、吸附復(fù)合等過程中天然有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)變化和周轉(zhuǎn)更替對(duì)重金屬和有機(jī)污染物行為的影響。并針對(duì)無機(jī)礦物對(duì)有機(jī)碳的保護(hù)機(jī)制、有機(jī)質(zhì)的組分分級(jí)等重要科學(xué)問題開展了系列研究。
土壤是控制碳循環(huán)的主體介質(zhì)之一，如果能把土壤固碳的功能發(fā)揮充分，工業(yè)發(fā)展受碳排放的壓力就可以大大減輕。其中，如何充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)固體廢棄物中碳資源的優(yōu)勢(shì)，用作土壤固碳的基質(zhì)，則是一個(gè)新興的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，將在碳固定方面發(fā)揮重要的功能。
于是，潘波帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)以理解污染物的陸生環(huán)境地球化學(xué)行為作為起點(diǎn)，系統(tǒng)研究了有機(jī)碳行為與污染物行為耦合關(guān)系，以土壤固碳為切入點(diǎn)，旨在提高農(nóng)田耕作生產(chǎn)力、控制農(nóng)村面源污染、減少二氧化碳排放等。并通過對(duì)污染物的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行深入分析，指導(dǎo)并構(gòu)建了常規(guī)污染物和新型污染物的土壤修復(fù)方案。
從癌癥村入手，擴(kuò)展“持久性自由基”研究
云南省宣威地區(qū)的肺癌發(fā)病率和死亡率在中國乃至全世界都位居前列，因其明顯的地區(qū)差異性，近年來引起了國內(nèi)學(xué)者的高度關(guān)注，并對(duì)其進(jìn)行了廣泛研究。大量研究結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)厥覂?nèi)煙煤燃燒產(chǎn)生的環(huán)境污染可能是誘發(fā)該地區(qū)肺癌高發(fā)的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子。
為了尋求答案，潘波團(tuán)隊(duì)對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了長期深入觀察，發(fā)現(xiàn)有機(jī)污染物與過渡金屬元素相互作用中，中間產(chǎn)物自由基被穩(wěn)定下來，從而形成了持久性自由基。環(huán)境持久性有機(jī)自由基是相對(duì)于短壽命自由基而提出的。它是一類新型的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)，是癌癥誘因之一。
于是，潘波團(tuán)隊(duì)對(duì)其產(chǎn)生的基質(zhì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行了系統(tǒng)研究，指出持久性自由基在生物質(zhì)熱解、有機(jī)污染物降解等常見過程中普遍存在，并對(duì)這些新型污染物的環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了開拓性研究，這些過程可能是有機(jī)污染物或其他污染物環(huán)境行為和風(fēng)險(xiǎn)研究中缺失的重要環(huán)節(jié)，具有重要的科學(xué)意義。
立足地方，做特色研究
云南省美麗的紅壤之下，卻是危機(jī)重重。“由于紅壤中有機(jī)質(zhì)含量普遍較低，導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力低下，再加上重金屬本底值高、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者大量施用農(nóng)藥化肥，產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的污染問題，這讓我們深感憂慮。”潘波表示，對(duì)科研工作者來說，一方面要注重緊跟國際前沿，力圖原始創(chuàng)新，一方面也要結(jié)合自己所在的具體地域環(huán)境做研究。
經(jīng)過不斷探究，在明確紅壤污染的原理之后，近年來潘波團(tuán)隊(duì)也進(jìn)一步將自己的研究拓展到土壤修復(fù)領(lǐng)域。目前，潘波團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了云南省教育廳科學(xué)研究基金產(chǎn)業(yè)化培育項(xiàng)目“紅土高原地區(qū)土壤固碳及農(nóng)村面源污染協(xié)同控制技術(shù)”項(xiàng)目。這將為云南省紅土高原地區(qū)污染環(huán)境的有效控制與治理、建立低碳環(huán)保的綠色強(qiáng)省提供強(qiáng)有力的理論支撐。
立足云滇，扎根西南;十年堅(jiān)守，不忘初心，潘波正是如此一路堅(jiān)持奮斗至今。如今在他的帶領(lǐng)下，在接下來的科研之路上，潘波及其團(tuán)隊(duì)正厲兵秣馬、砥礪前行。
