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为解决城市土壤污染及环境正义问题，研究人员开展参与式城市土壤研究。通过与社区合作收集数据等，发现不同区域土壤污染差异，提出修复策略。这提升公众意识，推动社区参与土壤管理，助力打造健康城市生态。
在城市发展进程中，土壤扮演着至关重要却又常被忽视的角色。城市土壤并非普通土壤，人类活动与城市基础设施深刻改变了它的特性。城市土壤被压实、遭受污染，排水状况改变，有机物也发生变化。这些改变使得城市土壤中重金属浓度较高，影响着土壤自身生态系统功能，还波及周边环境与社区。城市土壤原本承担着过滤水、固碳、支持生物多样性、降低洪水风险、稳固建筑基础以及缓解热岛效应调节城市温度等重任，同时促进植物生长，提升城市绿色空间品质，有益于居民身心健康。但如今，污染、侵蚀和压实等问题不断削弱其生态服务功能 。为了更好地了解和管理城市土壤，改善城市生态环境，解决环境正义问题，来自普渡大学（Purdue University）的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《iScience》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。利用便携式 X 射线荧光（XRF）分析仪，对土壤样本进行现场重金属污染物检测。借助地理信息系统（GIS）工具，包括克里金插值法（kriging interpolation），来绘制土壤污染地图、识别污染热点区域。在研究过程中，收集了大量来自社区居民的土壤样本，涵盖纽约市、拉斐特等地的社区花园、住宅庭院、公园等不同区域。
研究结果
- 社区花园土壤污染研究：纽约市布鲁克林的斯特林社区花园曾因媒体报道土壤污染引发广泛关注。研究人员在该花园开展土壤测试和实地实验，设置不同土壤改良剂处理的实验地块，与未处理土壤地块对比种植蔬菜。结果发现，仅桃树下方一处区域存在严重污染，而此处因遮阳过度自然未用于园艺种植。
- 跨区域土壤污染差异研究：在拉斐特的研究聚焦低收入社区，尤其是非裔美国人社区的土壤污染问题。研究表明，拉斐特主要为黑人居住的社区土壤铅含量中位数为 50.5mg/kg，而白人为主的社区仅为 23.5mg/kg，凸显出黑人聚居区更高的铅污染程度。这与这些社区老旧的住房和基础设施，以及过去工业活动、含铅涂料和汽油造成的遗留污染相关。
- 社区参与度及反馈研究：在拉斐特为期两年的土壤测试项目中，约 100 名城市居民积极参与，共提供 763 份土壤样本。参与者涵盖普通居民、学生等，样本来源包括私人住宅、公共区域、操场和公园等。研究团队为参与者提供土壤微量元素分析和实用修复建议，如添加堆肥或覆盖物。参与者对研究给予积极反馈，认可研究信息的趣味性和实用性。不过，部分学校因担忧污染问题及后续应对措施而拒绝参与，反映出一些社区在面对土壤污染问题时的顾虑和应对能力不足。
- 社区反应差异研究：研究人员在纽约市和拉斐特开展推广工作时发现，纽约市居民对土壤检测态度不一，部分人渴望了解土壤状况但觉得科学资料过于专业难懂，还有部分人担心检测出污染影响房产价值而不愿检测；拉斐特的许多居民则对土壤污染风险毫无意识，此前从未关注过土壤健康问题，这使得在该地开展推广和研究工作面临更大挑战。
研究结论与讨论
本次研究充分展现了参与式科学在城市土壤研究中的重要价值。通过社区居民参与土壤数据收集、环境变化监测，不仅提升了公众对城市土壤健康重要性的认识，还改善了数据收集的质量。研究人员与公众的紧密合作，使社区能够积极参与城市土壤环境的管理和改善。针对不同区域土壤污染的研究结果，为制定有针对性的土壤修复策略提供了科学依据。在低收入和少数族裔社区发现的高土壤污染问题，明确了环境正义问题的存在，强调了在城市土壤管理中需要关注弱势群体的权益。
此外，研究过程中也面临一些挑战，如社区对土壤检测的不同态度、部分社区参与度不高以及学校的顾虑等。但通过开展针对性的推广活动，如设计适合家庭参与的活动、利用社交媒体和多种渠道传播信息等，在一定程度上克服了这些困难，促进了社区参与。未来，研究人员计划在普渡大学进一步推进城市土壤研究，开发更便捷的土壤数据收集工具，加强与当地社区和政策制定者的合作，拓展研究范围至更多城市，如芝加哥和圣路易斯，为打造更具韧性的城市土壤生态系统持续努力。这项研究成果对于推动城市可持续发展、保障居民健康、促进环境正义具有重要的现实意义，为城市土壤研究和管理开辟了新的思路和方向。
