中文摘要：

五年来，申请人在污染土壤重金属的界面化学、生物有效性、生物毒性及其物化控制的研究中，取得如下创新成果1)发展了污染土壤重金属化学形态分析和生物有效性评价方法；2)深入揭示了复合污染土壤中污染物交互作用的分子机制和动力学过程，发展了相关研究方法和理论；3)创建了基于细胞膜表面电势的重金属离子生物毒性和吸收的预测模型，在Plant Physiology刊物上连续发表2篇论文，并引起广泛关注；4)率先在国内开展了重金属污染土壤电动修复研究并完成了中试试验，为重金属污染场地快速修复提供了一种有效的技术。自2006年来，共发表SCI收录论文54篇（第一或通讯作者共38篇），被SCI论文他引559次，EI收录论文37篇。获教育部自然科学一等奖、中国土壤学会科技一等奖、江苏省科技进步三等奖，中科院优秀研究生指导教师、朱李月华优秀教师和宝洁优秀研究生导师奖，“全国优秀博士学位论文优秀指导教师”荣誉称号。

结论摘要：

紧密围绕申请书中的各项研究内容和目标任务，运用现代分析测试技术，全面开展了土壤污染和修复方面的前沿性研究工作，并取得了一系列创新性研究成果。主要进展如下发现厌氧培养土壤对As(Ⅲ、Ⅴ)和Sb(Ⅴ)的固定能力远大于好氧培养土壤，XPS，XANES，μ-XRF和μ-XANES分析发现淹水导致土壤性质发生显著改变，其中比表面积增大、表面正电荷增多以及氧化铁晶型改变使得生成Fe-As或Fe-Sb沉淀。基于亚细胞分室模型系统研究了不同环境因子、生物因子和金属种类等对镉的植物有效性/毒性的影响机制，采用QICAR模型来预测不同金属离子的毒性。以单一金属毒性的模型研究为基础，在植物根表细胞膜表面电势理论和金属复合污染传统毒性模型的基础之上，建立和发展了基于金属离子质膜表面活度的复合污染植物毒性和吸收的评价模型，解析了重金属污染土壤上生物毒性的影响因素，并成功将静电毒性模型应用于土壤重金属植物和微生物毒性的预测，探讨了模型的不确定性。开展了草甘膦与Cu、Cd复合污染生态毒理学生物标记物的筛选和定量表征，发现Cu、Cd对发光菌都有很强的毒性，而草甘膦存在显著降低重金属Cu、Cd对发光菌的抑制。基于亚细胞分布和化合态分布研究了两种生菜的毒性差异及食物链传递，发现金属以果胶酸盐与蛋白结合态、稳定态和残渣态存在对陆生植物具有解毒作用。生菜体内无机态、水溶态和果胶酸脂结合态的Cd相比于金属总量、亚细胞分布及其他化合态分布组合最好地解释了蜗牛体内Cd的积累，同时发现Cd主要截留在蜗牛内脏部分且可沿陆地系统食物链生物放大。研究了土壤胶体、羟基磷灰石及其携带Cu和生物炭胶体在饱和多孔介质中迁移机理，发现二点动力学吸附模型能够准确模拟nHAP的穿透曲线和滞留曲线。通过扩展的胶体稳定(XDLVO)理论和修正的胶体过滤模型研究了生物炭胶体粒子在饱和石英砂柱中的迁移和滞留规律。选取铜和芘为模式污染物，研究了控制pH和加入羟丙基-β-环糊精（HPCD）对污染物在土壤中迁移过程的影响，比较了不同氧化剂与电动相结合对污染物的迁移影响和去除效果，阐明了不同类型土壤性质差异对电动过程中污染物迁移的影响机制。共发表SCI论文28篇，其中1、2区论文占75%。