近日，国际环境领域顶级刊物、自然指数期刊Environmental Science & Technology发表了我院王刘炜博士等关于海滩岩（Beachrock）作为海岸带污染地质记录与新型可持续岩土工程材料的副封面论文：Sedimentary Rocks as Analogues of Coastal Pollution and Sustainable Solutions Building Future Resilience.

海滩岩是潮间带环境中通过碳酸盐沉淀作用快速胶结形成的沉积岩，处于陆海相互作用的关键地带。长期以来，海滩岩被视为潜在的古气候记录载体，通过对海滩岩出露位置及其形成年代的分析，可以反演全新世以来的海平面变化。随着人类活动与全球气候变化的日益加剧，海岸带生态系统正面临环境污染、侵蚀、生物多样性丧失及海平面上升等多重挑战。本研究从环境科学与工程的视角出发，重新审视海滩岩的胶结成岩过程及其理化性质，提出了新的科学观点：海滩岩不仅可作为人类世（Anthropocene）海岸带污染的地质记录，也可作为一种基于自然的解决方案（Nature-based Solutions，NbS）提升海岸带韧性。

研究主要取得以下进展：

（1）海滩岩可作为海岸带环境污染的地质记录。作为一种典型的沉积岩，海滩岩中重金属/类金属（如镉、汞、砷）的浓度通常高于其他岩石类型；海岸带碎屑物质中较高的重金属含量以及海滩岩中较高的碳酸钙含量是导致重金属富集的潜在原因。此外，海滩岩能够完整记录石油泄漏事件的污染指纹信息；通过分析海滩岩所含多环芳烃等有机物的组分特征，可以借助环境法医学（Environmental Forensics）手段追溯有机污染的潜在来源。海岸带同样是塑料污染的热点区域，塑料垃圾与海滩岩的胶结作用可形成塑料-岩石复合体—“塑岩（Plastistone）”，这为人类活动作为地质营力影响地球地质过程提供了潜在证据。

（2）海滩岩可作为一种新型自愈合水泥基工程材料。借鉴自然环境中海滩岩通过微生物诱导碳酸盐沉淀（Microbially Induced Carbonate Precipitation，MICP）快速胶结成岩的过程，利用珊瑚砂等海岸带沉积物，通过MICP过程的人工模拟与加速，可制备具有自愈合功能的长效水泥基材料—人工海滩岩（Artificial Beachrock），作为一种NbS技术应用于岛礁岩土工程。与传统的硅酸盐水泥（Portland Cement）相比，生物合成的人工海滩岩具有更低的碳足迹。此外，人工海滩岩可以就地取材、“因地制宜”原位成型，其胶结过程本身也能起到固沙防侵蚀的作用。最终形成的海滩岩还可通过提供潜在栖息地与生态位，提升海岸带生物多样性，进而从多角度构建适应气候变化的韧性海岸体系。

论文信息如下：

Wang Liuwei, Shen Zhengtao, Michael S. Bank, Satoru Kawasaki, Wu Wei-Min, Daniel S. Alessi, Yu Kefu. Sedimentary Rocks as Analogues of Coastal Pollution and Sustainable Solutions Building Future Resilience. Environmental Science & Technology, 2026, 60: 4470−4486. https://doi.org/10.1021/acs.est.5c16109.

图1 期刊封面

图2 论文首页

文字作者：王刘炜

图片作者：期刊、王刘炜

编辑：周剑、黄葳葳

一审一校：周剑

二审二校：刘旗扬

三审三校：余克服