一、中心简介 

城市土壤生物地球化学过程与健康研究中心聚焦快速城市化过程中生源要素和污染物的生物地球化学循环过程及其环境健康问题，系统研究城市土壤生态系统中碳、氮等元素的生物地球化学循环及其微生物机制，探明新污染物的环境效应与健康风险，揭示城市生物多样性驱动城市健康的作用机制，构建大数据人工智能模型预警环境污染的健康风险，从而保障城市生物安全与人类健康。

研究中心努力打造一支具有创新和国际竞争力的城市环境与生物健康研究团队。规划人员规模120人，其中科研人员100人，技术支撑人员20人，包括研究员18人，副高62人，中、初级人员40人。

（1）城市土壤生物地球化学循环及污染物迁移转化

开展城市土壤生物地球化学关键过程及其微生物调控机制、典型污染物在城市生态系统的迁移转化过程和风险评估研究，开发污染土壤修复、健康土壤培育技术，构建“同一健康”框架下城市生态系统健康评价体系，推动微生物技术在污染治理、生态修复及资源化利用中的应用，为城市土壤生源要素循环及健康问题提供创新性和系统化解决方案。

（2）城市微生物学

研究人类活动和全球变化对城市生态系统中微生物组成、多样性及微生物介导的生态系统功能的相互关系。研究方向聚焦：城市环境生物污染物的形成、迁移和扩散机制和控制策略；微生物介导的元素生物地球化学循环；环境病毒组生态学基础研究和资源挖掘。

（3）城市土壤生态学

围绕城市土壤生物多样性分布格局及其环境驱动机制、城市土壤食物网结构与功能、土壤动物与人类健康联系等方面开展研究，厘清土壤生物多样性与城市生态系统功能与服务之间的联系，为城市土壤生态系统功能演变提供理论支撑，为面向居民健康的城市生态系统管理及决策提供科学证据。

（4）环境微生物分析监测

针对环境功能微生物的监测与调控（病原菌、抗生素耐药性、污染降解、植物促生抗逆等），研发单细胞拉曼和荧光光谱技术，创新稳定同位素和荧光标记策略及人工智能算法，构建功能微生物识别-分选-测序-培养单细胞综合平台；研究病原菌和耐药菌的环境分布、传播和风险；探索环境有益微生物的筛选、培养及合成菌群构建，为生物污染监测与资源利用提供新技术与系统解决方案。

（5）物理环境研究

聚焦物理环境与健康促进，开展城市与特殊环境中噪声、光、电磁、湿度、振动等物理要素的解析、模拟及其人类健康效应研究，开发促进人体视觉、睡眠、生理与精神健康的干预技术。

（6）城市环境与人群健康

以促进人群健康为目标，基于one health理念，利用环境大数据、生物医学手段，耦合城市环境胁迫和健康数据，评估城市环境对人体健康的损益；探究化学、生物等环境胁迫对人体健康的影响机制；开发城市环境健康风险评估和防控技术体系。

（7）城市环境暴露与健康

以城市化进程中产生的环境问题为视角，聚焦城市环境污染物暴露的健康效应。研究污染物暴露的人群健康风险及其致毒/致病机制，识别污染物的毒作用靶点，研发可表征污染物健康效应的生物标志物，为城市环境污染物暴露所致健康风险（疾病）的预防及干预提供理论依据和技术支撑。

（8）区域城市土壤环境变化及驱动机制

基于城市土壤环境质量监测体系，构建区域城市土壤环境质量变化与风险评估；深入研究城市化梯度下土壤环境质量演变过程与驱动机制。

（9）城市生物多样性与城市健康

致力于探究城市生态系统中生物多样性与人类健康之间的复杂交互关系。研究方向涵盖城市生态系统中的土壤微生物多样性、微生物耐药性，以“健康一体化（One Health）”理念为核心，结合多学科交叉的方法，系统研究城市蓝绿空间、生物多样性格局及其与环境健康风险的耦合机制。

（10）区域土壤环境与生物污染

针对快速城市化导致城市-城郊系统中污染物生物地球化学循环过程出现严重紊乱这一关键问题，聚焦土壤生态系统中的新兴生物性污染物，开展城市化背景下土壤-动物-植物系统中典型生物性污染物（抗生素抗性基因、毒力因子和潜在耐药性致病菌等）的分布特征、扩散机制及其调控原理研究，开发基于土壤动物的生态可持续的生物性污染物自净的关键技术，从而保障生态安全。

（11）流域水环境

以流域为系统边界，在科学层面探究城市化驱动的水体污染形成机制及环境与生态效应，重点关注湖库、河流和海湾等生境复杂性、新污染物和生物多样性；在应用层面研发以数理统计为学科基石的大数据抽象化和小数据具象化算法体系，支撑以水定人的生态健康基准制定、自净能力精准评估及以水定城的环境治理方案设计。

(12)流域（湿地）生态与环境研究组

立足多学科交叉前沿，聚焦流域尺度污染物的陆源-水汇的动态耦合关系，探讨下人类活动对流域环境质量演变的驱动机制，解析生物地球化学循环过程对环境质量演变的适应机制。主要研究方向包括土壤学、环境化学和生态学等多学科交叉领域：（1）氮磷形态及其生态响应机制；（2）重金属污染机制与风险评估；（3）新污染物环境残留及生态风险识别。相关研究成果为流域生态环境建设、生态风险防控体系构建及区域可持续发展决策提供科学依据、技术支撑及系统解决方案。