申报依据：自然奖字〔 2025〕1号

成果基本情况：

成果简介：

取得的主要成果如下：

一是构建了水土污染快速调查技术体系。本次工作为华东地区地质行业首次开展基于航空高光谱遥感技术的水土污染快速试点调查，据此项目组建立了以支持向量机（SVM）和神经网络（BP）模型为核心的预测模型。构建了航空高光谱水土污染快速调查技术体系，涵盖了软硬件组成、飞行准备、空地数据同步采集、数据处理和反演、质量控制、成果输出等主要方面的技术要求。

二是航空高光谱方法在水土污染调查评价方面可行有效。利用预测模型获取了水土污染指标的预测值，通过与实测值（实验室实测数据）对比，发现二者在异常空间分布叠合关系方面具有较好相似性。通过与传统调查方法的对比，发现快速调查技术体系，在节约成本、提高效率、综合效益方面具有明显优势，推广前景大，潜力高。

三是准确查明和评价了灌河下游重金属元素和有机物地球化学分布特征。

四是总结了苏北盐潮土地区重金属元素在土壤-农作物系统中迁移规律。总结了重金属元素在土壤-水稻不同器官中富集特征和迁移规律；根据不同器官中重金属富集程度，将重金属在土壤-水稻系统迁移模式分为4类。

五是“矿物微胶囊”技术修复苏北盐潮土耕地重金属污染经济有效，推广前景大。将“矿物微胶囊”修复材料搅拌加入耕作层，利用其独特物理性质吸附包裹重金属离子、化合物等，最后自动组装成纳米至微米级别的微胶囊。在最佳添加量修复材料作用下， 3年监测结果表明， Cd、 As有效态去除率分别达到 51.62%和 64.90%，远超相关规范要求。另外，根据拟合的长期预测曲线， 5年 Cd、 As预测去除率分别为 49.2%、 52.0%，之后还呈现缓慢上升趋势。基于试验成果，项目组开展了矿物微胶囊修复材料综合经济性分析，以“止损”思想为指导，发现十年期间亩产可增加至少 19950-22950元的的收益。总之，该技术具有长效性，经济性、安全性，无需改变当地的种植习惯，具有可操作性、易推广性、高修复性等特点，推广潜力巨大。

客观评价：

1．在华东地区地质行业首次开展了基于航空高光谱遥感技术的水土污染快速调查试点工作，构建了一套可行的有效的航空高光谱水土污染快速调查技术体系。该技术体系于2019年10月在南京举办的国际生态环境新技术大会亮相，被新华网、中国矿业报、江苏网等多家媒体隆重报道（自然资源部，2019；新华网，2019；江苏网，2019），大会上得到了省部级领导和同行专家的认可。

2．快速调查技术体系与传统地球化学测量相比，在项目实施成本和用工时长方面具有明显优势，应用前景广。

3．依托该项目的快速调查体系研究成果，完成了省级标准《生态地质环境调查航空高光谱遥感技术规程》，建立了省局创新平台——航空对地探测技术研究中心，进一步推动了航空高光谱遥感技术的应用。

4．矿物微胶囊修复材料对耕地土壤中单一Cd或As污染的修复效果好，3年监测发现土壤Cd、As有效态去除率分别为51.62%和64.90%，远超相关规范要求。

5．以十年为预测周期，在“止损”思想的指导下，利用矿物微胶囊技术修复后亩产可增加至少19950-22950元的的收益，推广前景巨大。

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