植物大戰(zhàn)重金屬：鎘大米危機(jī)牽出土壤污染現(xiàn)實(shí)

愈演愈烈的鎘大米危機(jī)，牽出了土地遭重金屬污染的現(xiàn)實(shí)。中國(guó)水稻研究所與農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心2010年發(fā)布的《我國(guó)稻米質(zhì)量安全現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策研究》稱，我國(guó)1/5的耕地受到了重金屬污染，其中鎘污染的耕地涉及11個(gè)省25個(gè)地區(qū)。

土壤重金屬污染如看不見的幽靈一般滲透進(jìn)了我們的生活。這些幽靈隱藏在土壤里，它們不僅使作物減產(chǎn)，還沿著植物根系攀緣，侵襲進(jìn)入大米、蔬菜等各種常見的農(nóng)作物，最終到達(dá)人體內(nèi)，并累積到了足以致病的劑量，對(duì)人類健康造成嚴(yán)重危害。

它們分散、范圍廣、隱蔽強(qiáng)，消滅它們是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本高的工程。經(jīng)過近半個(gè)多世紀(jì)的摸索后，科學(xué)家們?nèi)缃裾诮M建一個(gè)植物軍團(tuán)，用來抵擋重金屬污染的攻擊，它們是400多種超富集植物，善于從土壤中吸收各種重金屬，對(duì)付不同類型的重金屬污染時(shí)各有所長(zhǎng)。配備了化學(xué)強(qiáng)化或者微生物強(qiáng)化的武器之后，它們的戰(zhàn)斗力更加超群。

但是，礦山廢水、工業(yè)廢水等污染源頭如果沒有得到遏制，重金屬污染的幽靈就不會(huì)從大地上撤退，這將是一場(chǎng)永不停歇的戰(zhàn)爭(zhēng)，而人類和植物這一方，將永難獲勝。

用植物吃掉重金屬

植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物的吸收、分解、揮發(fā)或固定土壤重金屬作用，降低重金屬在土壤中的含量和有效態(tài)含量，從而減小重金屬的危害性

中國(guó)科學(xué)院地理所研究員陳同斌曾在接受媒體采訪時(shí)稱，我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤受到了不同程度的污染，多地糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值。

以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移，造成危害。而它藏在土壤中更隱蔽，污染暴露的時(shí)滯較長(zhǎng)，容易被人們忽視，比水污染和大氣污染更危險(xiǎn)。

華南理工大學(xué)副校長(zhǎng)、工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復(fù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任黨志介紹，對(duì)受到重金屬污染的土地，修復(fù)的方法有很多種，主要是物理、化學(xué)和生物的方法。而實(shí)踐證明單純采用物理和化學(xué)的方法并不實(shí)用。

物理的方法是指某個(gè)地方的土地污染了，就把這個(gè)地方的土地拿走，換上干凈的土。這種方法工程量大、費(fèi)用高昂，只對(duì)局部的企業(yè)用地污染有效，無(wú)法解決大面積的耕地污染問題。

化學(xué)的方法是通過改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，使得重金屬不能被植物吸收。“只有能溶于水的離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)的重金屬才會(huì)被植物吸收，我們可以通過加一些化學(xué)物質(zhì)比如石灰來改變土壤的PH值，讓它呈堿性。重金屬和氫氧根離子就能形成沉淀，變得不溶于水了，植物就不會(huì)吸收了。”黨志說。但是，植物根部會(huì)不斷分泌一些物質(zhì)，這些分泌物大部分是酸性的，時(shí)間久了，加進(jìn)土壤里面的堿就被中和掉，不能起作用。而且，也不能一直往土壤里面添加化學(xué)物質(zhì)，會(huì)改變土壤的性質(zhì)，作物也難以生長(zhǎng)。

“化學(xué)的方法最大的問題是，無(wú)論加什么東西，重金屬仍然存在于土壤中，只是限制了它的活性，沒有把它去除。”黨志說。

于是，植物修復(fù)技術(shù)在諸多修復(fù)被重金屬污染土地的技術(shù)中脫穎而出，其中植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。

植物提取是利用超富集植物的根系從土壤中吸取重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到植物的地上部分，然后收割地上部分，連續(xù)種植超積累植物即可將土壤中的重金屬降到可接受水平。

植物提取的核心是戰(zhàn)斗力超強(qiáng)的超富集植物。超富集植物是指能夠超量吸收重金屬并將其運(yùn)送到葉片、果實(shí)等地上部位的植物。一般來說，它們?cè)诘厣喜糠值闹亟饘俸磕軌蜻_(dá)到普通作物在同等條件下的100倍以上。

早在1848年，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，在一種被命名為“貝托庭芥”的植物葉片里，鎳的含量達(dá)到了7900mg/kg。不過直到1977年，生物學(xué)家布魯克斯（Robert Richard Brooks）才首次提出了“超富集植物”的概念。

黨志介紹，從上個(gè)世紀(jì)七十年代以后，尤其是八十年代，在美國(guó)，超級(jí)基金（super fund，污染場(chǎng)地管理與修復(fù)基金）開始通過這種生物的方法，對(duì)礦山污染、重金屬污染和有機(jī)物污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，有了很多成功的案例。