守一方沃土 建美麗中國
——記中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)教授宋昕

吳 彪

2004年4月28日，北京宋家莊地鐵站施工過程中發(fā)生一起中毒事件。這起并不廣為人知的“北京宋家莊地鐵站中毒事件”標(biāo)志著中國重視工業(yè)污染場地修復(fù)與再開發(fā)的開始。

據(jù)估計(jì)，我國受有機(jī)物、重金屬等污染的土壤污染已對(duì)我國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、食品安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2019年，《土壤污染防治法》的正式實(shí)施將土壤污染防治難題上升到了法律層面，同時(shí)也意味著遏制當(dāng)前土壤環(huán)境惡化的趨勢已刻不容緩。

難題當(dāng)前，用科學(xué)手段治理污染土壤成為一劑良藥。從20世紀(jì)中葉開始，在工業(yè)化過程中，發(fā)達(dá)國家已開始意識(shí)到科學(xué)治理土壤污染的重要性，但在我國，這一工作在近些年來才開始為公眾所了解。中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員，中國科學(xué)院大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金組織間合作研究NSFC-EU項(xiàng)目（中歐）首席科學(xué)家宋昕，就是這樣一位致力于修復(fù)污染土壤的科學(xué)家。

榮獲美國“地下水協(xié)會(huì)杰出地下水項(xiàng)目獎(jiǎng)”，入選江蘇省“333高層次人才工程”、江蘇省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才引進(jìn)計(jì)劃……頭頂眾多光環(huán)回國，宋昕的目標(biāo)很明確——“守一方沃土，建美麗中國”是她和團(tuán)隊(duì)一直努力的方向。

結(jié)緣環(huán)境科學(xué) 立志造福人類

宋昕（前左一）到長沙鉻鹽廠項(xiàng)目-原長沙市市長示范場地考察

宋昕與環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的結(jié)緣起始于本科時(shí)期。高考報(bào)志愿時(shí)，她對(duì)各個(gè)學(xué)科并沒有太深入的了解，但她從小就有個(gè)做科學(xué)家的夢想，憑著要去做“對(duì)人類、對(duì)社會(huì)有意義的事兒”的一腔熱情，她義無反顧地選擇了這個(gè)與環(huán)境有關(guān)卻對(duì)女生來說格外辛苦的專業(yè)。

“我這個(gè)人可能運(yùn)氣比較好?！辈稍L中，宋昕謙虛地說道。無論是從高考大省山東考到大連理工大學(xué)，還是從大連理工大學(xué)以專業(yè)第一成績推免清華大學(xué)的碩士研究生，乃至到美國馬里蘭大學(xué)攻讀博士學(xué)位，在整個(gè)求學(xué)生涯中，學(xué)業(yè)似乎從不是她的壓力來源。

而這份“幸運(yùn)”背后，其實(shí)深藏著宋昕的“好心態(tài)”以及她對(duì)這個(gè)專業(yè)的興趣和熱愛。這一路走來，宋昕一直深耕于環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域。中西貫通的學(xué)習(xí)經(jīng)歷不僅讓她收獲了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，更培養(yǎng)了她獨(dú)立思考、勇于開拓的科研習(xí)慣。

2005年，宋昕獲美國馬里蘭大學(xué)博士學(xué)位。而在畢業(yè)前的一次學(xué)術(shù)會(huì)議上，站在臺(tái)上作報(bào)告的宋昕引起了國際知名污染場地工程咨詢公司ARCADIS技術(shù)總裁的注意，他當(dāng)即就向宋昕遞出了橄欖枝。于是，畢業(yè)后的宋昕順利進(jìn)入這家著名公司，并獲得了美國加利福尼亞州注冊高級(jí)工程師注冊認(rèn)證。

此后，宋昕在ARCADIS公司工作了8年，繼續(xù)從事污染土壤和地下水修復(fù)相關(guān)工作，參與了多項(xiàng)美國國家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目的調(diào)查、可行性分析研究和修復(fù)工作，積累了豐富的污染場地修復(fù)工程和可持續(xù)管理經(jīng)驗(yàn)。

然而，隨著工作越來越駕輕就熟，宋昕意識(shí)到自己在目前的職業(yè)中已經(jīng)碰到了“天花板”，一向喜歡冒險(xiǎn)、渴望不斷進(jìn)步的她想要打破日漸重復(fù)的工作模式，于是，回國的計(jì)劃被提上日程。

耕耘土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè) 重塑健康生存空間

2013年，宋昕回國加入中國科學(xué)院南京土壤研究所，主要從事污染場地原位修復(fù)機(jī)制和技術(shù)（原位熱脫附、原位微生物修復(fù)、原位PRB以及復(fù)合污染物的耦合修復(fù)技術(shù)）的研發(fā)、示范及可持續(xù)性評(píng)估，全氟化合物賦存特征、遷移轉(zhuǎn)化和修復(fù)研究，土壤和地下水修復(fù)材料和修復(fù)設(shè)備的研發(fā)。

當(dāng)時(shí)，這一學(xué)科在國內(nèi)剛剛起步，尚存大量知識(shí)空白及很多有待修復(fù)的工程項(xiàng)目。宋昕選擇在此時(shí)回國，也是希望自己能為祖國的土壤修復(fù)領(lǐng)域發(fā)展做一些力所能及的事情。

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，環(huán)境也付出了很大代價(jià)。近年來，土壤污染問題更是尤為明顯地暴露出來。如退役場地遺留下來的重金屬土壤污染，氯代烴、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物的殘留，對(duì)人體健康帶來的影響日益受到各界關(guān)注。

修復(fù)這些被污染土壤，還人類以健康的生存空間，成了宋昕回國后努力的方向。做科研需要一支有力的團(tuán)隊(duì)做保障，依托中國科學(xué)院土壤環(huán)境與污染修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，宋昕一手創(chuàng)建了污染場地土壤和地下水修復(fù)團(tuán)隊(duì)。從一個(gè)人，到一群人，團(tuán)隊(duì)不斷壯大的同時(shí)，宋昕也將自己的科研理想變成了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的科研理想。

“你不去就算了，這年頭怎么還有像你這么古板的女人？”蘇秋琴說著就走了，她說她已經(jīng)跟白玉兒她們約好了，明早一起去城里。

宋昕介紹，她和團(tuán)隊(duì)目前在傳統(tǒng)污染物研究方面，對(duì)其修復(fù)技術(shù)、修復(fù)材料和修復(fù)裝備進(jìn)行研發(fā)，而在新興污染物方面，他們主要開展賦存特征、遷移轉(zhuǎn)化和修復(fù)研究，并十分關(guān)注應(yīng)用基礎(chǔ)研究?！氨Ｕ匣A(chǔ)研究，是一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基石。與此同時(shí)，科研人員的創(chuàng)新研究，以及面向國家重大需求、產(chǎn)業(yè)需求的研究，也是一個(gè)重要的方向。我覺得我們團(tuán)隊(duì)在這方面還是做了一些研究并取得了一些進(jìn)展?！彼侮拷榻B，她和團(tuán)隊(duì)不僅做技術(shù)研發(fā)，也開展工程項(xiàng)目，近幾年還一直推廣產(chǎn)學(xué)研合作。

宋昕團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)學(xué)研合作領(lǐng)域的第一個(gè)成功“樣板”是“鉻污染場地”修復(fù)。

據(jù)生態(tài)環(huán)境部編制的《鉻渣污染場地風(fēng)險(xiǎn)防控和治理修復(fù)規(guī)劃》（2015—2020）中數(shù)據(jù)顯示，我國目前有鉻渣堆場和關(guān)停鉻鹽廠兩類鉻污染場地61塊，分布在19個(gè)省市自治區(qū)，較多位于水源地、生活區(qū)、商業(yè)區(qū)等環(huán)境敏感地帶，已經(jīng)嚴(yán)重影響到人體健康和生態(tài)安全。

原長沙鉻鹽廠污染場地就是其中的典型代表。其毗鄰湘江，污染嚴(yán)重（超標(biāo)高達(dá)30000多倍）、水文地質(zhì)條件復(fù)雜（污染深度到地下40米深的強(qiáng)風(fēng)化巖層），治理難度為全國乃至世界所少見，被列為生態(tài)環(huán)境部“回頭看”項(xiàng)目之一。

為此，2018年至2020年，在污染場地修復(fù)技術(shù)工程示范項(xiàng)目“《原長沙鉻鹽廠鉻污染整體治理項(xiàng)目》整體治理方案中試試驗(yàn)及相關(guān)服務(wù)項(xiàng)目”和中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（STS）項(xiàng)目“鉻污染場地生物修復(fù)技術(shù)研究與示范”的資助下，宋昕和團(tuán)隊(duì)針對(duì)重度深度六價(jià)鉻污染地下水的核心源頭問題以及下游污染羽，在原長沙鉻鹽廠開展了動(dòng)態(tài)地下水循環(huán)-原位微生物還原技術(shù)和可滲透反應(yīng)墻（PRB）原位風(fēng)險(xiǎn)管控修復(fù)技術(shù)集成示范。

2019年7月，中國土壤學(xué)會(huì)專家組對(duì)這一技術(shù)給予了高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為，該技術(shù)“研發(fā)了動(dòng)態(tài)地下水循環(huán)-原位微生物還原系統(tǒng)及移動(dòng)式自控裝備、旋挖鉆孔灌注樁及一體化成井工藝、原位強(qiáng)化生物修復(fù)與下游污染羽可滲透反應(yīng)墻風(fēng)險(xiǎn)防控的聯(lián)合治理模式，成功地進(jìn)行了示范驗(yàn)證，取得了創(chuàng)新性成果，可推廣應(yīng)用”。

可以說，通過長沙鉻鹽廠示范項(xiàng)目的實(shí)施運(yùn)行，宋昕團(tuán)隊(duì)研發(fā)并完善了該集成技術(shù)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、監(jiān)測及管理方案，掌握了該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)行方法、在實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)和施工難題，積累了大量技術(shù)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。而在成果轉(zhuǎn)化效益上，他們授權(quán)/申請(qǐng)了多項(xiàng)技術(shù)發(fā)明專利，有利于技術(shù)的推廣和應(yīng)用，其技術(shù)成熟度達(dá)到了TRL8級(jí)以上，可應(yīng)用于污染場地風(fēng)險(xiǎn)管控與原位修復(fù)治理，為鉻污染整體治理項(xiàng)目提供了技術(shù)支撐。

這些技術(shù)成果所形成的重度污染源原位強(qiáng)化處理和下游污染羽可滲透反應(yīng)墻防控的聯(lián)合修復(fù)與風(fēng)險(xiǎn)管控模式，將會(huì)在材料、裝備及技術(shù)等方面推動(dòng)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

“隨著《土壤污染防治法》的落地，行業(yè)制度體系逐步規(guī)范，土壤修復(fù)項(xiàng)目需求有望提升，市場空間廣闊。隨著土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些技術(shù)將會(huì)持續(xù)地產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。”技術(shù)成果能在未來持續(xù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并發(fā)揮作用，這是宋昕和團(tuán)隊(duì)成員更加看重的。

宋昕的另一個(gè)重要方向是土壤和地下水中復(fù)合污染的修復(fù)研究?！爸袊奈廴居幸粋€(gè)特色，就是復(fù)合污染嚴(yán)重，包括多種有機(jī)污染物和重金屬，水文地質(zhì)條件和污染狀況復(fù)雜，在全球來說都是非常具有挑戰(zhàn)性的?！被貒酰侮吭诖_定研究方向時(shí)，就與團(tuán)隊(duì)成員一起展開討論，隨后他們捕捉到了長三角這一區(qū)域復(fù)合污染問題。

長三角地區(qū)污染場地的水文地質(zhì)條件、污染物分布特征等信息非常復(fù)雜，治理難度和挑戰(zhàn)性極高，在業(yè)界一直是一塊“燙手的山芋”。宋昕和團(tuán)隊(duì)卻決定迎難而戰(zhàn)。在判斷了整體可行的修復(fù)技術(shù)后，他們鎖定了熱修復(fù)。

“因?yàn)橹袊耐寥佬迯?fù)還有一個(gè)特色，就是要求修復(fù)周期特別短。美國可以修復(fù)30年、50年，但是中國可能只有一兩年的時(shí)間，修復(fù)好的場地直接就要交付使用?！倍侮窟x擇的熱修復(fù)技術(shù)恰是這類需求的最優(yōu)解。

在中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目“長三角復(fù)合有機(jī)污染場地土壤和地下水原位修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”的資助下，宋昕和團(tuán)隊(duì)以長三角地區(qū)典型復(fù)合有機(jī)污染場地為研究對(duì)象，建立了我國具有代表性的復(fù)合有機(jī)污染場地修復(fù)技術(shù)示范區(qū)，系統(tǒng)形成了完善的原位熱處理修復(fù)工程實(shí)施規(guī)范，為我國有機(jī)污染土壤和地下水的修復(fù)治理提供了較為詳細(xì)的技術(shù)參考。通過這一項(xiàng)目，宋昕團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全國首個(gè)土壤和地下水原位熱處理修復(fù)技術(shù)一體化工藝包，填補(bǔ)了我國污染場地原位熱修復(fù)領(lǐng)域的空白，為復(fù)合有機(jī)污染場地的修復(fù)治理提供了重要解決途徑。

過往的成績已是身后的風(fēng)景，宋昕一刻不停地奔忙在科研路上。目前，她正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展兩項(xiàng)國家級(jí)在研項(xiàng)目。其中，在國家自然科學(xué)基金組織間合作研究NSFC-EU項(xiàng)目“污染場地原位耦合強(qiáng)化微生物修復(fù)機(jī)理及技術(shù)”中，他們將針對(duì)氯代烴及其復(fù)合污染場地，研發(fā)高效協(xié)同的原位耦合生物修復(fù)技術(shù)，發(fā)展原位生物修復(fù)新方法，這既是國際土壤與地下水污染修復(fù)技術(shù)研究前沿，也是我國污染場地修復(fù)領(lǐng)域的重大科技需求；而科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目“復(fù)合有機(jī)污染場地原位熱處理耦合修復(fù)技術(shù)與裝備”的實(shí)施，則將為我國復(fù)合有機(jī)污染場地的修復(fù)與開發(fā)利用提供系統(tǒng)性和綜合性的技術(shù)解決方案，為國內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供試驗(yàn)平臺(tái)和標(biāo)志性研究基地，從而推動(dòng)我國土壤污染修復(fù)技術(shù)的自主創(chuàng)新能力。

培養(yǎng)的博士和碩士生畢業(yè)

用自己的熱愛點(diǎn)燃別人的熱愛

如果沒有從事科學(xué)研究，宋昕的人生或許會(huì)有很多種可能。

高中時(shí)，喜歡武俠小說的她曾幻想過自己是那仗劍走天涯的女俠。長大后，她愛上了旅行，哪怕是非洲、印度這樣在常人看來有些兇險(xiǎn)的地方，她也不在話下。在旅途中，她甚至練就了一項(xiàng)“技能”：無論走到哪兒，她都能找到當(dāng)?shù)氐拿朗?。?duì)生活的熱愛，讓她對(duì)所有的職業(yè)都充滿了好奇，甚至想過“當(dāng)一個(gè)調(diào)酒師也很不錯(cuò)”。

然而命運(yùn)最終還是推著宋昕走上了科研的道路?！吧闲W(xué)時(shí)，有一次老師問我們長大了想當(dāng)什么。我也想不出什么偉大的目標(biāo)，就說我要當(dāng)科學(xué)家。沒想到一路走到今天，我真的從事了科學(xué)研究，而且還這么喜歡?！?/p>

憑借著強(qiáng)大的好奇心與熱情，宋昕在土壤修復(fù)領(lǐng)域開辟了屬于自己的一方天地。“科研當(dāng)然是辛苦的，但當(dāng)你對(duì)研究充滿了熱愛，也就不覺得多么苦了?！爆F(xiàn)在，宋昕已經(jīng)擁有了一群志同道合的同伴，這趟科研旅途變得更加充實(shí)快樂起來。于是，她開始試著用自己對(duì)科研的熱忱去點(diǎn)燃更多學(xué)生從事科學(xué)研究的理想星火。“用自己的熱愛去點(diǎn)燃別人的熱愛，去影響更多人，這就是另一番境界了?！?/p>

現(xiàn)在，宋昕可以自信地說，在科研的旅途中，她已經(jīng)收獲了人生獨(dú)一無二的快樂。