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植物吃掉重金属 轻度污染可修复

作者:佚名    文章来源:中国宁波网    点击数:1347    更新时间:2013/12/13
        三农直通车综合报道:愈演愈烈的镉大米危机,牵出了土地遭重金属污染的现实。中国水稻研究所与农业部稻米及制品质量监督检验测试中心2010年发布的《我国稻米质量安全现状及发展对策研究》称,我国1/5的耕地受到了重金属污染,其中镉污染的耕地涉及11个省25个地区。

  土壤重金属污染如看不见的幽灵一般渗透进了我们的生活。这些幽灵隐藏在土壤里,它们不仅使作物减产,还沿着植物根系攀缘,侵袭进入大米、蔬菜等各种常见的农作物,最终到达人体内,并累积到了足以致病的剂量,对人类健康造成严重危害。

  它们分散、范围广、隐蔽强,消灭它们是一项费时费力成本高的工程。经过近半个多世纪的摸索后,科学家们如今正在组建一个植物军团,用来抵挡重金属污染的攻击,它们是400多种超富集植物,善于从土壤中吸收各种重金属,对付不同类型的重金属污染时各有所长。配备了化学强化或者微生物强化的武器之后,它们的战斗力更加超群。

  但是,矿山废水、工业废水等污染源头如果没有得到遏制,重金属污染的幽灵就不会从大地上撤退,这将是一场永不停歇的战争,而人类和植物这一方,将永难获胜。

  用植物吃掉重金属

  植物修复技术是指利用植物的吸收、分解、挥发或固定土壤重金属作用,降低重金属在土壤中的含量和有效态含量,从而减小重金属的危害性

  中国科学院地理所研究员陈同斌曾在接受媒体采访时称,我国大多数城市近郊土壤受到了不同程度的污染,多地粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。

  以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移,造成危害。而它藏在土壤中更隐蔽,污染暴露的时滞较长,容易被人们忽视,比水污染和大气污染更危险。

  华南理工大学副校长、工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室主任党志介绍,对受到重金属污染的土地,修复的方法有很多种,主要是物理、化学和生物的方法。而实践证明单纯采用物理和化学的方法并不实用。

  物理的方法是指某个地方的土地污染了,就把这个地方的土地拿走,换上干净的土。这种方法工程量大、费用高昂,只对局部的企业用地污染有效,无法解决大面积的耕地污染问题。

  化学的方法是通过改变土壤的物理化学性质,使得重金属不能被植物吸收。“只有能溶于水的离子态和络合态的重金属才会被植物吸收,我们可以通过加一些化学物质比如石灰来改变土壤的PH值,让它呈碱性。重金属和氢氧根离子就能形成沉淀,变得不溶于水了,植物就不会吸收了。”党志说。但是,植物根部会不断分泌一些物质,这些分泌物大部分是酸性的,时间久了,加进土壤里面的碱就被中和掉,不能起作用。而且,也不能一直往土壤里面添加化学物质,会改变土壤的性质,作物也难以生长。

  “化学的方法最大的问题是,无论加什么东西,重金属仍然存在于土壤中,只是限制了它的活性,没有把它去除。”党志说。

  于是,植物修复技术在诸多修复被重金属污染土地的技术中脱颖而出,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从土壤中吸取重金属,并将其转移、贮存到植物的地上部分,然后收割地上部分,连续种植超积累植物即可将土壤中的重金属降到可接受水平。

  植物提取的核心是战斗力超强的超富集植物。超富集植物是指能够超量吸收重金属并将其运送到叶片、果实等地上部位的植物。一般来说,它们在地上部分的重金属含量能够达到普通作物在同等条件下的100倍以上。

  早在1848年,科学家们就发现,在一种被命名为“贝托庭芥”的植物叶片里,镍的含量达到了7900mg/kg。不过直到1977年,生物学家布鲁克斯(Robert Richard Brooks)才首次提出了“超富集植物”的概念。

  党志介绍,从上个世纪七十年代以后,尤其是八十年代,在美国,超级基金(super fund,污染场地管理与修复基金)开始通过这种生物的方法,对矿山污染、重金属污染和有机物污染的土壤进行修复,有了很多成功的案例。


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