当前，重金属污染场地的风险管控正从传统化学污染物识别，逐步转向面向土地再生利用的综合安全评价。随着城市建设用地需求持续增加，大量历史污染场地在修复后被重新开发为城市公园、绿地、居住区等人群高频接触空间，从“污染治理对象”转变为与公众健康密切相关的城市生态空间。因此，修复后土壤是否真正具备长期安全利用条件，已成为污染场地再开发和城市土地再生过程中亟需回答的关键问题。然而，现行场地修复效果评估仍主要关注重金属等化学污染物是否降至管控标准以内，对修复后土壤中潜在生物安全风险的识别与监管仍明显不足。特别是抗生素耐药性作为一种具有全球健康意义的新型生物污染风险，可能在残留污染物选择压力和修复后土壤生态重建过程中持续存在甚至被放大，但尚未被纳入常规修复验收和土地安全评价体系。

基于此，中国科学院城市环境研究所城市土壤生物地球化学过程创新团队以湖南某金属冶炼遗留污染场地土壤为研究对象，模拟了重金属污染土壤从化学修复到生态再生利用的全过程，系统评估了土地再生过程中抗生素耐药风险的动态变化。研究团队创新整合单细胞拉曼光谱-重水标记技术与宏基因组分析，实现了对修复土壤中活性耐药细菌生理动态及其遗传基础的同步追踪。研究发现，纳米硫化铁修复显著降低了土壤中生物有效态重金属含量，降幅达到42%至65%，浸出毒性指标也达到污染场地修复验收要求。然而，抗生素耐药风险并未随重金属污染的削减而同步降低。相反，镉抗性细菌和环丙沙星抗性细菌的代谢活性在修复与土地再生过程中持续增强，综合健康风险指数升高了2至3倍，表明化学污染物达标并不必然意味着修复土壤达到生物安全状态。进一步分析显示，修复后残留的低浓度生物有效态重金属仍可维持对抗生素耐药性的共选择压力。基于生态学中“群落水平功能活性的变化通常伴随着贡献该功能的关键类群丰度变化”这一基本认识，研究团队进一步解析了抗性表型相关微生物类群的基因组特征。通过宏基因组组装，研究团队从这些抗性表型相关微生物群落中获得了76个高质量宏基因组组装基因组（MAGs），并发现所有与镉抗性表型相关的MAGs均携带多重耐药基因。其中，约42%的MAGs同时携带镉抗性基因和多重耐药基因，且二者在同一基因片段上距离较近（小于5kb），表明残留重金属可能通过共抗性机制持续促进抗生素耐药性的维持与传播。此外，修复改善了土壤养分和理化环境，也可能促进部分耐药细菌类群增殖。部分修复后富集的细菌类群同时携带重金属抗性基因、抗生素耐药基因、移动遗传元件和毒力因子，提示土地再生后土壤可能仍具有潜在耐药传播和健康暴露风险。

综上所述，该研究揭示了废弃污染土地再生利用后可能存在的遗留生物安全风险：重金属污染物达标并不必然意味着修复土壤达到长期安全状态，残留低浓度重金属仍可能持续维持抗生素耐药性的选择压力，使耐药风险在土地再生过程中持续存在甚至升高。该发现提示，污染场地再开发的安全评价需要从传统的“化学污染物达标”拓展至涵盖活性耐药细菌、抗生素耐药基因及潜在致病风险的综合土壤健康评估体系。研究为识别城市再生土地中的隐性生物安全风险、保障公众安全和完善污染场地修复监管提供了新的科学依据。研究成果以“Persistent antimicrobial resistance during soil remediation driven by residual heavy metal co-selection”为题完成。中国科学院城市环境研究所博士生薛睿和张怡悦特别研究助理为共同第一作者，崔丽研究员为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、福建省自然科学基金等项目的支持。

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污染场地修复与再生过程研究示意图

基于表型的宏基因组分析揭示污染场地再生过程中抗生素耐药风险上升机制

（文：城市土壤生物地球化学过程创新团队；图：城市土壤生物地球化学过程创新团队）