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近日，中國熱科院環(huán)植所農(nóng)業(yè)環(huán)境研究團隊在熱帶農(nóng)田土壤重金屬原位微區(qū)過程研究方面取得重要進展。創(chuàng)新性的應用X射線顯微計算機斷層掃描結合掃描電鏡-能量色散能譜法，發(fā)現(xiàn)了土壤孔隙結構特性影響重金屬鎘微區(qū)分布。該研究結果為揭示土壤結構異質(zhì)性對重金屬環(huán)境行為的影響機制提供了新的研究思路和方法。

熱帶作物受鎘（Cd）等重金屬的污染已成為制約熱區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。土壤異質(zhì)性導致重金屬環(huán)境行為過程復雜，一直是重金屬污染治理的難點。傳統(tǒng)基于總量和平均量的研究方法難以反映由空間、物理、化學和生物共同作用產(chǎn)生的土壤異質(zhì)性對重金屬環(huán)境行為的影響。為突破該問題，研究團隊建立了X射線顯微計算機斷層掃描結合掃描電鏡-能量色散能譜土壤重金屬微區(qū)可視化研究方法，結合全景組織細胞定量分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了對土壤孔隙內(nèi)及周圍Cd微區(qū)分布的原位定量研究?；趫F隊前期研究發(fā)現(xiàn)的團聚體鐵、磷形態(tài)影響熱帶農(nóng)田土壤Cd固持的重要作用，通過該方法分析得到了原狀土壤孔隙及周圍Fe、P、Cd的微區(qū)分布特性，進一步揭示了熱帶農(nóng)田土壤的孔隙特性(包括孔隙大小和持水能力)通過控制Fe、P元素微區(qū)賦存，影響土壤Cd微區(qū)分布特征的微觀機制。

該研究成果以“The role of pores in micro-zone distribution of Cd in a tropical paddy soil: Results from X-ray computed tomography combined energy dispersive spectroscopy analysis”為題發(fā)表于《Journal of Hazardous Materials》。中國熱科院環(huán)植所魏超賢助理研究員和林必桂高級工程師為論文共同第一作者，劉貝貝副研究員為論文通訊作者。該研究得到了海南省自然科學基金、海南省重點研發(fā)計劃等項目資助及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱區(qū)綠色低碳重點實驗室、國家農(nóng)業(yè)環(huán)境儋州觀測實驗站、海南省生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)重點實驗室等平臺的支持。

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