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深度聚焦

    编者按:学科兴则校兴,学科强则校强。学校始终将强化特色、打造高峰作为学科建设的核心任务,从理论创新的持续深耕到技术突破的勇毅攻坚,从人才培养的模式革新到社会服务的精准对接,在学科建设道路上步履坚实、稳步前行。为全方位展现学校特色学科建设的实践成果与精神气象,进一步汇聚全校师生干事创业的磅礴力量,特推出【建设高峰学科】专栏,本期将持续推出“关键金属的桂工担当”系列文章,充分展示学校在关键金属等前沿领域的创新成果、育人实践与服务贡献,激励广大师生以更加奋发有为的姿态投身学科建设,在夯基垒台、立柱架梁中勇攀高峰、续写新篇,为建设高水平理工大学筑牢坚实学科根基,为学校高质量发展注入强劲动能,为服务国家战略与区域发展贡献更大桂工力量。

    在河池南丹,曾因锡、锑等关键金属开采留下的尾矿库,如今已不复往日“褐色伤疤”的模样。坡地上,青葙的紫色花序随风摇曳,根系深深扎进曾被镉、锰污染的土壤。学校环境科学与工程学院刘杰教授团队人员正俯身采集植株样本,检测仪上的数值显示,这片土壤的重金属含量已降至安全标准线以下。这一幕,正是桂林理工大学以科技之力破解关键金属产业“生态难题”,践行“绿水青山就是金山银山”理念的生动缩影。

    团队研究发现青葙是一种良好的镉富集植物

    多年来,学校坚持深耕重金属环境治理领域,在以张学洪教授、刘杰教授、宋波教授等为代表的科研团队带领下,走出了一条“科研突破—技术落地—生态惠民”的特色路径,为擦亮“广西生态优势金不换”名片、推动广西有色金属产业高质量发展贡献了坚实的桂工力量。

    2011年,张学洪教授团队在广西荔浦首次发现重金属铬超富集植物——李氏禾,一下子破解了国内铬污染治理“无材可用”的困境。为摸清李氏禾的富集机制,团队曾在矿区连续蹲点3个月,白天顶着烈日采集样本,夜晚在实验室分析数据,最终阐明其根系将Cr(VI)还原为低毒Cr(III)并储存的关键过程,为人工湿地技术治理电镀废水提供了核心理论支撑。

    青葙测产

    科研的深度,决定了治理的广度。依托广西环境污染控制理论与技术重点实验室,桂林理工大学构建起“植物修复+材料吸附+生态监测”的全链条治理体系。

    针对我国土壤重金属污染和农产品重金属超标的突出问题,张学洪、刘杰团队研究开发出了超富集植物提取、植物阻隔、植物固定等一系列重金属污染土壤修复和安全利用技术,发现了5种能够高效提取土壤重金属的超富集植物,发明了2种提高植物修复效率的强化技术,筛选出3种适合于有色金属矿区生态修复的先锋植物,研制环境友好的新型修复材料3种,建立起多个重金属污染土壤生态修复示范基地。相关成果获得广西技术发明二等奖、广西自然科学奖二等奖。该项成果在阳朔兴坪镇重金属污染农田进行应用示范,实现土壤镉、铅有效态下降50%,主要农产品玉米、水稻和油葵100%达标,重金属修复效率处于国际同领域领先。

    团队研究发现油葵能有效吸附镉、铅等多种重金属并在多个污染区大面积种植

    刘杰团队联合梁美娜教授团队研发的磁性炭基复合材料,可高效吸附土壤中的砷,吸附率达95%以上,该技术已获国家自然科学基金支持,在灌阳县重金属超标农田修复中应用面积超20万平方米;张杏锋教授团队聚焦矿山尾矿库生态修复,通过调控土壤微生物群落,让尾矿库边坡的植被覆盖率从不足10%提升至60%,有效遏制了水土流失与重金属扩散。这些技术与广西南丹关键金属高质量发展综合试验区建设深度契合,为试验区“矿权整合+生态修复”提供了关键科技支撑。

    “既要治好污染,更要育好人才,让绿色技术薪火相传。”这是刘杰教授常挂在嘴边的话,他总会带着学生走进矿区现场教学,从土壤采样到数据分析,手把手传授技术。疫情期间,他远程指导学生开展“云端监测”,确保阳朔示范基地的修复工作不断线。如今,他培养的50余名研究生中,有30余人扎根广西有色金属矿区,成为重金属污染治理的“生力军”。团队撰写的《重金属污染土壤的植物修复技术研究》一书,更成为行业内的重要参考,相关成果获广西自然科学奖2项,8篇核心论文被32个国家和地区的同行引用超800次,彰显了学校在该领域的学术影响力。

    团队成员在查看伴矿景天(一种对镉有富集作用植物)长势

    当南丹的尾矿库蜕变为“绿色粮仓”,当阳朔的污染农田结出“安全果实”,桂工科研工作者用行动证明:重金属污染不是“不治之症”,关键金属产业与生态保护也绝非“两难选择”。在服务国家战略、建设美丽广西的征程上,桂林理工大学正以“钉钉子”精神破解重金属治理难题,为广西关键金属产业绿色转型注入科技动能,书写“绿水青山就是金山银山”的桂工答卷。

    (一审:刘杰;二审:朱宗强;三审:代俊峰)

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