近年来，工业化、城镇化的快速发展给城市环境治理带来了很多遗留问题。相较雾霾带来的“心肺之患”，人们脚下的土壤污染更具隐蔽性、滞后性和不可逆性。土地污染导致的食品安全问题所引发出的“心胃之患”，须引起人们足够的重视。城市历史遗留污染场地的治理已成为土壤污染防治中的重点和难点。

　　“历史遗留污染场地量大，跨介质复合污染严重，异位土壤修复二次污染风险高，缺乏具有科学依据的风险管控与治理模式”，中国科学院南京土壤研究所研究员陈梦舫对《高科技与产业化》记者表示，“这些问题已成为我国城市污染地块安全开发利用的瓶颈”。

　　为解决上述问题，推动我国污染地块环境风险管控与原位修复技术的工程化应用进程，陈梦舫与团队通过高精度环境污染调查、精准定位监测，构建了场地污染物迁移与暴露概念模型，应用三维空间地下水流动与溶质迁移数值模型解析了污染源特征及自然净化潜力，并研发和制备了具有绿色高效优势的纳米零价铁-生物炭等多种多功能复合材料。

　　同时，该团队基于精准风险管控原理，构建出新型渗透式反应屏障（PRB）工程，为我国氯代烃类高风险污染地下水修复提供了可复制、可推广的修复工程样板。

　　他山之石

　　1985年，陈梦舫毕业于中国地质大学（武汉）煤田地质专业，1986年公派赴英国留学，1990年获英国纽卡索大学煤田沉积学博士学位。

　　“当时，英国煤炭开采成本高，利润低，就业难，社会问题严重，由于煤炭资源开发不当导致的环境污染问题比比皆是，”陈梦舫回忆道，“如传统的燃煤发电厂形成的大气污染与酸雨、残留粉煤灰填埋导致的土壤污染，长期地下煤炭开采及关停后引发的酸性矿井水导致的周边地下水污染等。”

　　考虑到煤炭学科在发展方面存在一定劣势，结合自身的地学知识背景以及对土壤污染管控与修复问题的浓厚兴趣，陈梦舫选择了土壤与地下水污染防控作为主要研究方向，从防控土壤污染生态风险入手，研究污染物在土壤—地下水多介质跨界面的迁移转化机制及生态环境风险。

　　陈梦舫博士毕业后留在英国工作。在其后的二十年间，他曾出任2012年伦敦奥运会环境项目高级顾问、荷兰皇家哈斯康宁集团英国环境部技术总监、英国CAPITA集团技术总监和美国JACOBS集团首席工程师，主持和参加了包括伦敦2012年奥运公园再开发、伦敦盆地水文地质与水文地球化学、苏格兰大型防洪工程、英国新老核电站的环境影响评价、固体废物填埋对水环境的风险评估、废物焚烧对农牧产品与生态环境的风险评估等多项英国国家级重点项目。他为英格兰及威尔士环境署编制的污染地块暴露评估CLEA模型，已经成为英国污染地块再开发项目的主要风险管控工具。

　　修复国“土”

　　2010年选择回国后，陈梦舫扎根中国科学院南京土壤研究所，带领课题组先后围绕高精度环境地质与污染调查、精细化健康与环境风险评估、绿色高效修复功能材料、地下水修复工程技术设计与示范、土壤污染风险管控与可持续修复等问题进行研究，发表SCI论文60余篇，并编著了《污染场地土壤与地下水风险评估方法学》和《地下水可渗透反应墙：修复技术原理、设计与应用》等专著。

　　2012年，陈梦舫课题组开发了我国首套污染场地健康与环境风险评估HERA软件（Health and Environmental Risk Assessment software），填补了行业空白，并分别在包头、天津、常州建成了多个国家级土壤修复示范工程。

　　早在2013年，作为欧盟FP7 NANOREM纳米修复技术应用项目顾问，陈梦舫有效推动了具有巨大应用潜力的环境纳米技术在欧洲地下水污染修复中的应用。“与常规材料相比，纳米零价铁具有大比表面积、高反应活性和强吸附能力等特性，可以用于地下水还原固定重金属和降解氯代烃污染物，能较快去除土壤中的有机污染物，缩短修复时间；还能提高吸附和降解土壤有机污染物的能力，切实达到修复目标。”陈梦舫如数家珍，“可以说，纳米零价铁的高活性潜力，解决了土壤有机污染物去除率低和二次污染等瓶颈问题。”

　　当时，纳米零价铁地下水修复工程案例主要局限于美国、加拿大、捷克、丹麦等欧美国家，陈梦舫在指导欧盟纳米修复技术应用项目期间开始关注纳米技术在城市土壤污染治理中的应用，并开始致力于推动我国污染地块环境风险管控与原位修复技术的工程化应用进程。

　　“这个项目在选址和落地执行时遇到了一些困难”，陈梦舫介绍说，“现阶段我国土壤修复主要以开挖、填埋、水泥窑、热脱附等高成本异位修复为主，而且多为开发利用型，以土地增值为目标。地下空间的最大化利用限制了低成本原位修复技术的应用，所以，像纳米零价铁这样的高科技土壤修复技术的原位示范工程选址难度非常大。”

　　据了解，随着我国土壤污染防治行动计划及土壤污染防治法的有效实施，土壤污染防治攻坚战的全面展开，土壤污染风险管控与治理将成为我国土壤污染防治工作的重点，土壤污染治理也进入了一个以低成本、绿色高效和可持续原位修复为主导的新时代。

　　优势与瓶颈

　　据陈梦舫介绍，其与团队采用生物炭作为纳米零价铁载体，解决了纳米零价铁由于团聚效应降低其降解效率及迁移性的技术瓶颈，并首次将纳米零价铁-生物炭复合材料应用到地下水治理。

　　在示范工程中，他们将Geoprob（直接推进式土壤取样钻机）直推式和移动水压式Packer技术相结合，把复合材料注入到地下水污染层位，并采用多层位微泵（Micropumps）技术监测修复材料的迁移动态及处理效果。修复材料注入后，地下水氧化还原电位急剧降低至-600-800mv，氯代烃污染物快速还原去氯，形成了精准调查——定量评估——定向注入——立体监测的原位修复工程模式及装备。

　　“将生物炭用于地下水修复，不仅使农业废弃物得到了资源化无害化利用，同时还可以提高纳米零价铁复合材料的活性及迁移性。”陈梦舫说。监测数据显示，纳米零价铁复合材料在修复氯代烃污染地下水技术研发与示范工程中，强化了污染物的自然净化潜力，减少了修复周期，修复效果显著，同时还大幅降低了工程成本，适用于我国华北平原、长三角、珠三角地区典型污染地块氯代烃类（三氯乙烯、三氯乙烷）、六价铬、砷、汞、铅、多氯联苯、农药及硝酸盐等污染地下水修复与风险管控。

　　“纳米零价铁复合材料可以活化过硫酸盐，在高级氧化体系中有着独到的应用价值，在国外尤其是欧美市场具有较高的推广价值，”陈梦舫介绍道，“当然，有技术就有瓶颈。当前，高效纳米零价铁及其复合材料的研制成本较高，且缺乏批量生产技术。此外，高精度环境地质与污染调查手段的缺乏也限制了环境修复材料的精准注入，这些都是亟需改进和突破的问题”。

　　把论文写在祖国“土”地上

　　“我们在土壤污染防治技术开发过程中经常遇到关键性技术问题，如果不深入研究，将直接影响技术的推广应用。”陈梦舫说，“譬如土壤中纳米零价铁及其复合材料在地下水中的迁移性会影响修复效果与经济成本，而环境纳米材料与污染物的反应机理会直接涉及技术的环境安全与生态风险。”据悉，陈梦舫带领团队在Journal of Hazardous Materials、Bioresource Technology和Chemical Engineering Journal等国际知名期刊上共发表论文50余篇，为环境修复功能材料的应用奠定了坚实的理论基础。

　　知难治难。在夯实理论研究的同时，多年来，陈梦舫团队一直致力于为城市污染地块的安全开发利用与可持续修复提供科技支撑和系统解决方案，先后围绕污染场地高精度环境地质与污染调查、多介质污染物溶质迁移转化、定量健康与水环境风险评估、绿色高效修复功能材料、土壤污染修复等重大科学问题，开发了场地土壤与地下水污染风险管控与修复关键技术。

　　2012年，陈梦舫团队开发出我国首套污染场地健康与环境风险评估软件HERA（Health and Environmental Risk Assessment software），已成为我国污染场地风险管控的重要工具，目前已在国内包括高校、科研院所、企业在内的近500家单位的1000多个项目中应用推广，同时培养了2500多名土壤污染风险评估专业技术人员；2015到2018年间，陈梦舫团队参加编制出科技部《科技创新2030·京津冀环境综合治理重大工程》实施方案，真正为“打好蓝天、净土保卫战”发挥了科技创新引领和重要支撑作用；团队先后研发出多种新型环境修复复合功能材料，形成了绿色高效还原、高活性自由基调控高级氧化等修复技术体系，建成了可复制、可推广的地下水障碍反应墙、新型污染地下水化学反应屏障及土壤污染防控示范工程，为“8·12天津滨海新区爆炸事故”、“2018常州外国语学校污染事件”提供了环境应急和系统解决方案。

　　多年来，陈梦舫带领团队夯实理论基础、注重技术研发推广，卓有成效地把论文写在了祖国大地上，在我国土壤污染防治工作进程中功不可没。

　　陈梦舫始终坚持的理念是“保护土壤，就是守住人类生命线”。土壤是人类赖以生存和发展的物质基础，随着经济的发展和人们不合理的生产生活方式的影响，许多国家都经历了外来污染物对农用土壤造成污染的环境危机，出现的一系列土壤污染事件对人类生命、健康和财产造成了严重损害和威胁。

　　近年来，各国纷纷通过立法等手段防治土壤污染。2016年，我国出台了“土十条”（即《土壤污染防治行动计划》），2019年《土壤污染防治法》正式实施，全国各地对土壤修复的重视程度在不断增加，环境修复工程领域的投资也在逐步加大。据了解，我国将逐步建立更多执行标准以及相关法律法规，在政策上支撑土壤修复行业的发展，相关监管工作也会逐渐步入正轨。

　　“总体来说，国内修复技术的发展还未能真正满足市场需求，很多技术还没有得到广泛的商业运用”，陈梦舫说。而他与团队为解决我国重金属及氯代烃类高风险重金属与有机复合污染地下水修复提供了可复制、可推广的原位修复工程样板，已有望在世界上最大的土壤修复市场上得到广泛应用。