REPORTER'S

NOTES

人物素描

2021年的春節(jié)剛過，我們迎來了中國農(nóng)歷年中的第三個節(jié)氣——驚蟄。驚蟄到來，春雷乍動，蟄伏在土地里的昆蟲都驚醒了，這正是萬物生長的好時光，也意味著農(nóng)民要開始忙著春耕了。在這一天，記者采訪到了南開大學環(huán)境科學與工程學院學術委員會主任周啟星教授。周啟星是一位與水土打了幾十年交道的化學教授，他所研究的課題不僅與農(nóng)業(yè)息息相關，更與每個人的健康息息相關……

周啟星出生于1963年，他的童年是在條件艱苦的年代度過的?！靶量嗟母N，卻換不來飽飯，那時的我立志要成為一個農(nóng)業(yè)科學家?！蔽镔|條件雖然匱乏，但精神力量無比堅定。由于成績優(yōu)異，周啟星被保送攻讀研究生。本科專業(yè)學土壤與農(nóng)化是他兒時的理想，而此時的他卻有些動搖。

“上世紀80年代，改革開放后，我國的經(jīng)濟快速增長，而繁榮的背后卻付出了一定的代價?！笔偷V產(chǎn)的開采、水資源的污染、土地的過度開發(fā)利用等等，一系列環(huán)境問題逐漸暴露且日益嚴重?？粗羧招佬老驑s的土地因污染被閑置，周啟星十分痛心，他意識到，一味地追求高效增產(chǎn)并不是發(fā)展的長久之計。于是，他毅然將自己的專業(yè)轉向了生態(tài)學和地球化學，專攻污染生態(tài)與環(huán)境地球化學。

與研究農(nóng)業(yè)增產(chǎn)受歡迎不同，污染環(huán)境研究與控制修復卻是個“苦差事”，一是工礦污染地區(qū)大多分布在偏遠、自然條件艱苦的地區(qū)，二是工業(yè)企業(yè)經(jīng)?！棒[別扭”。因涉及“賠錢買賣”、修復周期長等原因，當時做生態(tài)修復的研究及成果也相對較少?！皻W美國家工業(yè)化進程早，對土壤污染問題的研究也比較早，但他們的成果并不適合我國國情，所以一切都要靠我們自己摸索?！?/p>

邊學習、邊思考，周啟星始終將自己沉浸在一線科研工作中。在我國，他最早提出了“復合污染”和“生態(tài)修復”的概念與思想；同時，他也是我國最早開展污染土壤修復基準和標準研究的學者。1995年，由周啟星著的《復合污染生態(tài)學》不僅對“復合污染”概念的內涵進行了闡述，還提出了“聯(lián)合效應”廣義理論；2004年出版的《污染土壤修復原理與方法》一書，是我國關于污染土壤修復最早、最系統(tǒng)的專著，由于它在我國污染土壤修復實踐及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的重要作用與貢獻，獲錢學森金獎。

科研不能只是紙上談兵，需要在實際應用上見真章。周啟星的碩士論文研究成果，為1995年國家頒布的《土壤環(huán)境質量標準》提供了最為直接的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐，為我國土壤環(huán)境保護作出了重要貢獻。2003年，在第212 次香山科學會議上，周啟星作為執(zhí)行主席之一，首次提出在我國系統(tǒng)開展污染土壤修復基準研究的建議，呼吁國家重視這一研究方向，為我國盡早制定污染土壤修復標準打下良好基礎。

伴隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，污染問題也在不斷“升級”?！拔覀冊缭谑畮啄昵暗恼{研中就發(fā)現(xiàn)，除了重金屬等傳統(tǒng)污染外，抗生素等新型污染物問題也日趨嚴重。”新型污染物由于生產(chǎn)使用歷史相對較短，大家對其危害和認識也并不明確?！白鳛榭蒲腥藛T，我們必須要有前瞻意識。”于是，周啟星帶領團隊開始向新的研究方向進發(fā)。

新型污染物通常具有環(huán)境持續(xù)輸入、生物累積性和毒性變化大等特點，彌散于土壤、水、大氣，富集在動植物體內，對人體健康具有潛在危害，對生態(tài)系統(tǒng)會造成不可逆的損傷。“我國抗生素用量很大，不僅應用于醫(yī)療過程，獸藥抗生素在養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè)中也大量使用，一旦他們的糞便作為肥料施用，勢必會對土壤和水環(huán)境造成污染?！?/p>

在抗生素污染領域做“第一個吃螃蟹的人”并不是那么容易的。為了掌握可靠的科研數(shù)據(jù)，周啟星需要與農(nóng)業(yè)種養(yǎng)戶合作，采集水土樣本?！奥犝f來搞科研，他們都很歡迎，但是深入了解之后，他們又拒絕了?！睋Q個角度想，農(nóng)戶們的顧慮并不是毫無道理，土地是他們的“飯碗”，周啟星要證明“飯碗有毒”，那以后吃什么？就這樣，本來談好的合作，一個一個地失去了?！翱股匚廴狙芯科仍诿冀蓿匐y也要做下去?！币蝗缢麅簳r最初理想的那份堅定，周啟星帶著團隊苦口婆心地去和農(nóng)戶們談，從國家大義到個人利益，從科研機制到未來展望，他不厭其煩地一遍遍講，終于有兩家種植戶同意了合作。

“取樣并不是一朝一夕的事，我們不僅要研究土壤，還要分析在其上生長作物對污染物的吸收程度?！贝合那锒畞硎钔?，連周啟星都不記得自己往農(nóng)田跑過多少趟。“那時候，學校的條件還不是很好，儀器經(jīng)常需要排隊使用，通宵做實驗是家常便飯。”在田間沉得下身子，在實驗室里守得住寂寞，最初的理想如一盞明燈照亮周啟星前行之路。

腳下沾了多少泥土，手中就會收獲多少果實。通過十幾年的刻苦攻關，周啟星與團隊首次建立了土壤典型污染物（重金屬、PAHs 和抗生素等）的快速與多維度精準診斷方法，闡明了我國典型工業(yè)化城市土壤重金屬和無公害蔬菜基地抗生素污染時空分布特征與發(fā)生機制，并找到了對應其修復的代表性植物。

污染可能只是一個瞬間，但修復污染卻需要很久。根據(jù)土壤所受污染情況不同，完全修復可能需要幾年甚至幾十年?！巴Ｖ垢N進行修復，這不現(xiàn)實?！睘榱俗屛廴拘迯图夹g可推廣，周啟星煞費苦心，“我們最終找到了幾種具有觀賞性的修復花卉，讓農(nóng)戶們在污染土壤修復的過程中也能獲得收益?！?/p>

綠水青山就是金山銀山?！敖陙?，習近平總書記多次提到要堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，我非常激動，因為有越來越多的人意識到了綠水青山的重要性?！背思铀傥廴拘迯图夹g的推廣，周啟星更為關心的是，污染土壤修復標準的制定。“國外很重視這方面工作，目前，美國、英國、加拿大和澳大利亞等發(fā)達國家都有完備的土壤環(huán)境質量標準和污染土壤修復標準，他們在研究基準和制定標準上投入了大量的人力和物力?！睂Υ?，周啟星迫切希望我國能加快相關工作的推進，“中國目前只有土壤環(huán)境質量標準而且也不全面，像抗生素等新型污染物并未涉及，而對于污染土壤修復標準也還是個空白，污染土壤修復基準的系統(tǒng)研究更是尚未開展?！?/p>

從周啟星的言語中，記者能切實感受到他的那種急迫而又焦灼的心情。民以食為天，從擔心“吃不飽”到擔心“吃不好”，周啟星始終心系百姓。他用汗水澆灌、用足跡丈量，將自己的大半生奉獻給了土地。“作為一名科研人員，就是要勇于承擔社會責任，在不斷地探索和實踐中實現(xiàn)自己的理想追求與人生價值?！?/p>

EXCLUSIVE

DIALOGUE

獨家對話

記者：請您簡單介紹一下您近期的科研成果。

周啟星：這項工作首先是針對典型地區(qū)土壤污染診斷，包括典型城市區(qū)域土壤重金屬污染診斷，土壤重金屬污染風險綜合診斷方法體系的構建，無公害蔬菜基地抗生素污染診斷，土壤碳納米材料的污染診斷；然后就是針對污染修復植物的響應機制，包括三葉鬼針草、金盞菊、鳳仙花和蜀葵對Cd污染脅迫的響應機制，龍葵對Cd-As 復合污染脅迫的響應機制，金盞菊、鳳仙花和蜀葵對Cd-Pb 復合污染脅迫的響應機制，上述污染修復植物對重金屬-B[a]P 復合污染脅迫的響應機制，污染修復植物龍葵通過氮代謝應對Cd 污染脅迫的響應機制。

該研究的創(chuàng)新在于首次建立土壤典型污染物（重金屬、PAHs 和抗生素等）的快速與多維度精準診斷方法，闡明我國典型工業(yè)化城市土壤重金屬和無公害蔬菜基地抗生素污染時空分布特征與發(fā)生機制；同時，率先系統(tǒng)闡明代表性污染修復植物對上述典型污染物污染脅迫的生理學、生長與超積累響應規(guī)律，揭示其交互作用的吸收轉運響應及超耐性機制。

這項工作為建立更為強大的污染修復技術體系提供了最為直接的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎；同時，開創(chuàng)了花卉植物修復污染土壤的新方向，為污染土壤治理提供了新思路，滿足了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實際需要。最重要的是，該項工作為順利實施《土壤污染防治行動計劃》、貫徹《土壤污染防治法》提供了重要理論依據(jù)和科技支撐，有助于解決我國突出的耕地污染、農(nóng)產(chǎn)品質量堪憂等重大農(nóng)業(yè)環(huán)保問題，保障國家糧食安全和人民健康。

很高興這項工作受到了業(yè)內外的廣泛關注，研究成果相關的8 篇代表作總被引達2282 次，其中SCI 他引1352 次。

記者：您一直致力于污染土壤和水環(huán)境的植物修復。請問目前發(fā)現(xiàn)用于污染修復的植物有哪些？它們的應用情況如何？

周啟星：20年前，我們利用室外盆栽、小區(qū)模擬實驗和污染區(qū)采樣相結合的方法縮小研究范圍，從田間雜草中相繼篩選到龍葵、球果蔊菜和三葉鬼針草3 種具有重金屬超富集現(xiàn)象和特征的植物。后來，又相繼發(fā)現(xiàn)紫茉莉、鳳仙花和牽?；ǖ然ɑ苤参锬芎芎玫卮龠M石油烴的降解和污染修復。

這些觀賞性植物，在城市園林建設中經(jīng)常能看到它們的身影，同時還能很好地促進石油烴等有機污染物的降解。與傳統(tǒng)的石油污染治理方法相比，利用花卉植物進行污染土壤和水環(huán)境的修復，具有投資少、工程量小、技術要求不高等優(yōu)點，而且不會造成二次污染，同時，污染修復進程不僅不會破壞環(huán)境，還有助于改善因石油烴污染而引起的土壤退化和生產(chǎn)力下降，恢復并提高其生物多樣性。

目前，花卉植物主要用于重金屬鎘、鉛和石油污染的場地，包括濕地和污染農(nóng)田，以及城市污染水體。比如在張士灌區(qū)、沈撫灌區(qū)，還有勝利油田、大港油田和天津大沽排污河等。通過與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)保檢測所等單位的合作，將花卉植物修復技術在污染農(nóng)業(yè)區(qū)推廣，指導農(nóng)民將花卉植物與農(nóng)作物如馬鈴薯、番薯間套作生長，收獲后的農(nóng)作物可以進入市場，使用后的花卉植物一方面可以流入市場作為景觀植物，另一方面可以回收繼續(xù)做研究，而它的種子在國內外專家中流轉進行經(jīng)驗交流。

記者：用于修復受污染土壤后的花卉流通到市場上會對人體造成危害嗎？

周啟星：不會的，花卉植物作為超積累植物的好處首先在于花卉吸收污染物后一般是不作為食用的，但可以作為商品出售供觀賞，污染物因此不會進入食物鏈，不會影響人體健康，其次，花卉的觀賞價值“用”完之后，由于分散在千家萬戶，大家可以扔進垃圾箱里，通過垃圾收集和衛(wèi)生填埋，超積累植物生物量的處理就迎刃而解了。加上花卉植物基數(shù)小，單株污染物釋放到周圍環(huán)境，由于稀釋效應，并不會對人體健康造成危害，即使少部分污染物通過花卉植物釋放到空氣中，也不會構成空氣污染。

記者：您解決了修復植物生物量處理的關鍵性國際難題，也就是污染修復后修復植物的去處問題。您覺得目前花卉植物修復污染水土環(huán)境面臨的最大問題或困難是什么？

周啟星：目前花卉植物修復污染水土環(huán)境主要面臨三個問題和難點。

第一，植物富集污染物具有單一性。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的超積累植物中，能同時對3 種以上污染物超積累的不多，希望能發(fā)現(xiàn)可以同時處理多種污染物的超積累植物。我們也在試想結合植物基因工程來強化修復，但目前還沒有取得實質性進展。

第二，用于修復的花卉植物耐鹽性不高。我國沿海各油田，如勝利油田、大港油田，其土壤含鹽量高，想要降解水土中的石油烴，必須找到既耐鹽、又能促進石油烴降解的植物，否則這些植物在油田修復場地很難存活。

第三，多年生花卉植物在北方過冬與發(fā)揮修復作用的問題。受地域氣候影響，在南方生長的花卉移栽到北方，會因為氣候溫差的關系不容易生長，尤其在冬天，很多植物休眠或死亡，發(fā)揮不了應有的修復作用。如何解決這個問題，也是值得研究的課題。

記者：您對我國未來污染水土環(huán)境修復有哪些建議？

周啟星：我們國家急需制定一套符合中國國情的污染土壤和水體修復標準。沒有修復標準，修復好壞就無從衡量和評價?，F(xiàn)行使用標準已經(jīng)跟不上國內國際迅猛發(fā)展的步伐，因此首先應該開展國家層面的污染修復基準的系統(tǒng)研究；同時，還要重視研究和建立地方環(huán)境標準，尤其是土壤，由于東西南北差異太大，統(tǒng)一的標準在不同的地區(qū)根本不適用。

其次，應該規(guī)范污染修復市場的發(fā)展。目前，已經(jīng)有不少的污染修復企業(yè)，但其污染修復能力低下，資金短缺，技術也有待提升；同時，我國必須有一套適合自己的商業(yè)運作模式，國外的一些模式也值得借鑒，比如日本，先由企業(yè)進行場地風險評估，然后修復，最后再向政府申請驗收。

第三，產(chǎn)學研政要密切結合。研究單位首先要與污染修復企業(yè)緊密合作，地方政府應該積極支持、主動參與。只有政府重視、相關部門積極配合，產(chǎn)學研政擰成一股繩，污染修復工作才能有效展開。

第四，要提高全民生態(tài)環(huán)保意識。需要讓全民參與到生態(tài)保護鏈中，特別是農(nóng)田污染區(qū)，不但要對農(nóng)田實施污染修復，還要對農(nóng)產(chǎn)品質量進行監(jiān)督，因為一旦受污染農(nóng)產(chǎn)品流入市場，對人體健康造成的危害將難以想象。