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(jī)酸的方式,，促進(jìn)地上植物對(duì)重金屬鎘的吸收，并可同時(shí)提升富集植物油葵的生物量,。該研究由中國(guó)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(tuán)隊(duì)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(duì)人的危害性更強(qiáng)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(diǎn)和難題,。

中國(guó)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(tuán)隊(duì)首席喬冬梅介紹,，土壤鎘污染來(lái)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(lái)源之一,。

油葵治理鎘污染土壤的試驗(yàn)田。中國(guó)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(wú)疑會(huì)加快治理的速度，讓土壤更早回歸正常,。

在研究中,，團(tuán)隊(duì)科研人員曾經(jīng)考察和試驗(yàn)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(cuò),，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(gè)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(shuō),。

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

有機(jī)酸，增強(qiáng)油葵富集能力

改善植物治理污染能力的途徑,，第一是增強(qiáng)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(tuán)隊(duì)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(jī)酸的方式,，增強(qiáng)油葵的鎘富集能力。

2020年7月7日,，團(tuán)隊(duì)成員在油葵修復(fù)重金屬污染土壤試驗(yàn)地里,，調(diào)研油葵長(zhǎng)勢(shì)。中國(guó)農(nóng)科院供圖

在研究中,，科研人員選擇了多個(gè)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(jī)酸,，并制定了不同濃度,、不同投放時(shí)間的試驗(yàn)方案，這些有機(jī)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(jī)酸，會(huì)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(jī)酸對(duì)植物及土壤微環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)相對(duì)較小?！眴潭氛f(shuō),。

2019年11月20日，在實(shí)驗(yàn)室中研究重金屬存在形態(tài)測(cè)試方法,。中國(guó)農(nóng)科院供圖

研究發(fā)現(xiàn),，土壤中添加有機(jī)酸，確實(shí)可以促進(jìn)油葵根系對(duì)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(shí),，研究人員還發(fā)現(xiàn)，添加有機(jī)酸,，還可以提升油葵的生物量,。“也就是說(shuō),，會(huì)讓油葵長(zhǎng)得更好,，更高大粗壯，這也增加了它容納鎘的總量,?！眴潭氛f(shuō)。

長(zhǎng)成后,，要怎樣無(wú)害化處理,？

吸收了土壤中的鎘之后，會(huì)對(duì)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(shuō),，這也是團(tuán)隊(duì)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(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn),，添加了有機(jī)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(jìn)入食品環(huán)節(jié),。

“事實(shí)上，對(duì)油葵種子的處理,，已經(jīng)有比較好的辦法，可以用它來(lái)提煉工業(yè)燃油,，”喬冬梅說(shuō),，“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(jìn)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?yàn)槌杀据^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(tuán)隊(duì)還在進(jìn)行糧食作物的種植試驗(yàn),，“我們選擇了多個(gè)可以富集鎘離子的糧食作物，一直在進(jìn)行選育,，目的是選擇那些種子中不會(huì)富集鎘的植株,，如果成功，那么未來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)治理鎘污染的同時(shí),，又能保證糧食生產(chǎn)的效果和目的,。”

新京報(bào)記者周懷宗