◆本报记者文雯

　　西南是我国著名的“有色金属之乡”，也是典型的地质高背景区。喀斯特地貌纵横交错，矿产开采历史悠久，“地质高背景自然富集”与“矿业活动人为污染”的双重叠加，让这片土地防治土壤重金属污染的压力陡增。

　　10余年前，中国科学院南京土壤研究所研究员吴龙华团队便将目光锁定在这片充满挑战的土地。他们翻山越岭，采表土、挖剖面、做调查，足迹遍布西南的山山水水，只为摸清这片土地的土壤“家底”。

　　破解黑色小球里的自然密码

　　野外踏勘的日子里，红壤中那些散落在土层里的黑色小球，最初只是被团队当作土壤发生层的普通特征。这些直径从不足1毫米到数厘米的铁锰结核，有着黑褐色的外表，粗糙的质地，看似平平无奇。

　　但吴龙华团队在反复观察和调研中，逐渐发现其独特的价值。“这不是普通的土壤颗粒，是土壤氧化还原的‘指示器’，更是重金属的‘富集器’。”吴龙华至今记得第一次敲开铁锰结核，看到内部清晰同心圆层理时的震撼，铁锰氧化物巨大的比表面积和丰富的结合位点，如同土壤的“收纳盒”，将重金属离子牢牢吸附，成为土壤中重金属赋存的“热点”。

　　研究发现，地质高背景区土壤中铁锰结核的质量占比最高可达60%，是重金属的重要载体。一个又一个问题也随之浮现：人为污染区的外源重金属，是否也能被铁锰结核吸附？自然与人为成因的结核，重金属富集机制是否存在本质差异？水耕、旱地不同土地的利用方式，又会对铁锰结核的形态和重金属固定能力产生怎样的影响？

　　这些问题，成为吴龙华团队近年来深耕的方向，也让这场探索从最初的“发现”走向了深度的“探索”。

　　2026年伊始，桂西百色靖西市，云贵高原向广西盆地过渡的斜坡地带，碳酸盐岩广布，锰矿资源丰富，是地质高背景区铁锰结核采样的理想之地。采样的开端，吴龙华团队却遭遇了“闭门羹”。

　　“在野外研究不能死搬预设方案，要跟着土地的规律走。”吴龙华现场调整思路，带领团队从矿区转向碳酸盐岩自然风化区。驱车穿行在连绵的峰丛之间，山路蜿蜒，草木丛生，终于，在一处石灰岩山脚下的桑树地里，他们迎来了惊喜——土层中，大量的铁锰结核静静地“藏”在0—20cm的土层中，用手一捧，便能摸到一颗颗坚硬的黑色小球。

　　团队立刻展开采样，称重、测量、记录，忙得不亦乐乎。这些结核，数量可达50克/千克—80克/千克土壤，局部甚至超过100克；形态多为球状或椭球状，直径0.5—1.5cm，大的可达3cm；敲开外壳，内部的同心圆层理清晰可见，如同树的年轮，记录着数百万年来土壤干湿交替、氧化还原的周期性变化。

　　“这是大自然留给我们的‘密码本’，读懂它，就能解开喀斯特地质高背景区镉富集的奥秘。”吴龙华拿起一颗结核，眼中满是欣喜。这些从石炭系碳酸盐岩发育土壤中诞生的黑色小球，是时光的产物，更是解读土壤地球化学信息的关键。

　　以实践推动科研创新

　　“土壤学是实践性极强的学科，论文要写在大地上，这不是一句口号，而是我们科研工作的根本遵循。”吴龙华常对采样团队成员说，实验室里的精密仪器能测出元素的精确含量，却替代不了烈日下挖剖面的直观感受。铁锰结核的研究，正是从野外观察中发现问题，在采样调查中积累经验，在实验室分析中验证假设，最终再回到实践中检验结论。这种“从实践中来，到实践中去”的循环，正是科研创新的不竭源泉。

　　“搞研究要走出去，这是我多年来最深刻的体会。”吴龙华的“走出去”，有着两层深意：一是空间上的拓展，突破实验室的局限，走向广阔的自然和田间。他的研究足迹从东部到中部，再到西南，每一次跨区域探索，都让他对土壤重金属问题有了新的认识。

　　二是思维和合作上的开放，打破学科壁垒，实现深度交叉融合。铁锰结核的研究，横跨土壤学、地质学、地球化学、微生物学、环境科学等多个学科，单靠一个专业的知识，难以探明问题的核心。他们向地质学学习“将今论古”，从结核的层理结构中解读成土环境的历史信息；向矿物学借鉴定表征手段，揭示铁锰氧化物的微观结构；向地球化学学习实验技术，探索重金属在结核形成中的固定与转化规律。与当地专业科研单位的合作，更是让研究如虎添翼：广西地质调查院对区域地质构造和矿产分布的专业认知，让团队的采样点定位更精准；南宁师范大学在高背景区土壤重金属成因研究上的扎实成果，为双方未来的合作开拓了新方向。“这种合作不是简单的拼盘，而是不同专业背景的研究者带着问题和方法走到一起，在碰撞中产生新思路，在协作中实现共同提升。”吴龙华说。