當(dāng)前位置：新聞 > 正文

治理鎘污染土壤讓植物來幫忙

2022-05-05 22:21:10 來源：新京報 A+A-

一種新的植物修復(fù)土壤鎘污染技術(shù)于近日發(fā)布,，該技術(shù)通過添加乙酸,、草酸,、檸檬酸等低分子量有機酸的方式，促進地上植物對重金屬鎘的吸收,，并可同時提升富集植物油葵的生物量,。該研究由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所農(nóng)業(yè)水資源戰(zhàn)略團隊研究發(fā)現(xiàn)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《工業(yè)作物與產(chǎn)品（Industrial Crop & Products）》,。

鎘污染,，南北治理的差異

在土壤重金屬污染中，鎘污染備受關(guān)注,，這和它本身對人的危害性更強有關(guān),，因此，鎘污染治理,，也一直是農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域中的熱點和難題,。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所農(nóng)業(yè)水資源戰(zhàn)略團隊首席喬冬梅介紹，土壤鎘污染來源渠道較多,，主要包括礦產(chǎn)開發(fā),、污水灌溉、大氣沉降等,，其中,，污水灌溉是農(nóng)田鎘污染的主要來源之一。

治理鎘污染土壤讓植物來幫忙

油葵治理鎘污染土壤的試驗田,。中國農(nóng)科院供圖

在污染治理中,，種植富集植物，讓植物吸收土壤中的重金屬,，是綠色且效果較好的方式之一,。而提升植物的富集效果，無疑會加快治理的速度,，讓土壤更早回歸正常,。

在研究中，團隊科研人員曾經(jīng)考察和試驗了多種富集植物,，喬冬梅介紹,，比如油菜、黑麥草等,，都有富集鎘離子的能力,，有些富集效果還很不錯，但這些植物,，大多在南方種植,，移栽北方后，存在適應(yīng)性問題,。更重要的是,，即便它們具有很好的富集能力,，但本身植株生物量較小，這制約了它們的治理效果,，“在植物富集鎘的過程中,，整個植株都在參與，植株的大小,，直接影響其生物量的多少,，也影響著富集鎘的總量?！眴潭氛f,。

治理鎘污染土壤讓植物來幫忙

2020年7月7日，喬冬梅（左一）在修復(fù)重金屬污染土壤試驗地,，指導(dǎo)學(xué)生觀測作物指標(biāo),。中國農(nóng)科院供圖

有機酸，增強油葵富集能力

改善植物治理污染能力的途徑,，第一是增強植物的富集能力,，使同一株植物，能夠容納更多的鎘,。第二是選擇更高大,、生物量更多的植物。

有沒有兼具兩者的辦法,？喬冬梅告訴記者,，團隊選擇了更高大、更適宜北方環(huán)境的油用葵花,，并通過添加有機酸的方式,，增強油葵的鎘富集能力,。

治理鎘污染土壤讓植物來幫忙

2020年7月7日,，團隊成員在油葵修復(fù)重金屬污染土壤試驗地里，調(diào)研油葵長勢,。中國農(nóng)科院供圖

在研究中,，科研人員選擇了多個品種的油葵，制定了多套方案,，選擇了乙酸,、草酸、蘋果酸,、檸檬酸等多種有機酸,，并制定了不同濃度、不同投放時間的試驗方案,，這些有機酸通過水肥一體的通道,，添加到農(nóng)田中,。

“鎘等重金屬是難以分解的物質(zhì)，而偏酸性的有機酸,，會改變重金屬的形態(tài),，使它更容易被植物吸收，從而減少土壤中的鎘含量,。這是一種外源性的治理方式,，而且，低分子量有機酸對植物及土壤微環(huán)境的負面效應(yīng)相對較小,?！眴潭氛f。

治理鎘污染土壤讓植物來幫忙

2019年11月20日,，在實驗室中研究重金屬存在形態(tài)測試方法,。中國農(nóng)科院供圖

研究發(fā)現(xiàn)，土壤中添加有機酸,，確實可以促進油葵根系對鎘的吸收,，提升油葵的鎘富集量，其提升效果,，和油葵的品種有關(guān),。同時，研究人員還發(fā)現(xiàn),，添加有機酸,，還可以提升油葵的生物量?！耙簿褪钦f,，會讓油葵長得更好，更高大粗壯,，這也增加了它容納鎘的總量,。”喬冬梅說,。

長成后,，要怎樣無害化處理？

吸收了土壤中的鎘之后,，會對植物產(chǎn)生怎樣的影響,，葵花籽還能吃嗎？葵花秸稈又該如何處理,？喬冬梅說,，這也是團隊乃至領(lǐng)域內(nèi)的科研人員正在努力攻克的目標(biāo)。

在此次試驗中，研究人員發(fā)現(xiàn),，添加了有機酸之后,，并沒有增加油葵種子也就是葵花籽中的鎘含量，但這并不意味著,，葵花籽適合直接食用,，或者進入食品環(huán)節(jié)。

“事實上,，對油葵種子的處理,，已經(jīng)有比較好的辦法，可以用它來提煉工業(yè)燃油,，”喬冬梅說,，“但葵花秸稈中，同樣含有鎘,，目前主要的方法,，包括焚燒、提煉鎘元素等,，只是這些方法還不成熟,。”

將含有鎘的油葵秸稈進行焚燒,，只是減少了生物質(zhì)的總量,，鎘仍然存在于焚燒后的灰燼中，而提煉鎘元素的方法,，則因為成本較高,、效益較低，而難以規(guī)?；瘧?yīng)用,。

除了富集植物的后續(xù)處理外，喬冬梅介紹,，團隊還在進行糧食作物的種植試驗,，“我們選擇了多個可以富集鎘離子的糧食作物，一直在進行選育,，目的是選擇那些種子中不會富集鎘的植株,，如果成功，那么未來有可能實現(xiàn)治理鎘污染的同時,，又能保證糧食生產(chǎn)的效果和目的?！?/p>

新京報記者周懷宗