編者按：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所的潘根興教授， 早在2 0 0 7 年就開始對稻米的鎘污染進(jìn)行系統(tǒng)的研究。通過科學(xué)調(diào)查，他發(fā)現(xiàn)，市場上有10%的大米存在著鎘超標(biāo)的問題。近些年，他和團(tuán)隊(duì)對土壤修復(fù)問題展開深入的研究，本文即是他們的階段研究成果。
土壤是生命的根基，土壤的污染會(huì)引發(fā)糧食安全危機(jī)。環(huán)保部部長周生賢在十一屆全國人大常委會(huì)第二十三次會(huì)議的報(bào)告中表示，中國土壤環(huán)境質(zhì)量總體不容樂觀，中國受污染的耕地約有1.8億畝，占18億畝耕地的10%。土壤重金屬污染具有長期性、隱蔽性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)，土壤一旦被重金屬污染，其危害性將是長遠(yuǎn)的。《全國土壤環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中明確“十二五”時(shí)期需強(qiáng)化土壤污染物來源控制，嚴(yán)格污染土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控，開展土壤污染治理與修復(fù)。雖然目前我國農(nóng)村土壤修復(fù)技術(shù)還不是很成熟，但已開展污染農(nóng)田土壤污染治理與修復(fù)試點(diǎn)示范。
土壤重金屬污染的修復(fù)主要包括工程治理、生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)三種。工程修復(fù)如客土法、深埋法等，快速、徹底，但工程量大、成本高，不適用于大面積污染的土壤改良，且對污染土壤處理不當(dāng)又會(huì)造成新的污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)等，植物修復(fù)是利用超富集植物從被污染的土壤中吸收去除重金屬的一類新技術(shù)。該技術(shù)成本低、二次污染風(fēng)險(xiǎn)小，但操作周期長，且較難找到理想的超積累植物，此外超富集植物的生長還會(huì)受到氣候等條件的限制。化學(xué)方法主要有化學(xué)固定、螯合萃取、氧化還原等。化學(xué)固定即利用一定的改良劑將重金屬固定、鈍化，使作物難以吸收的方法也是較普遍的修復(fù)措施。較為常見的改良劑有石灰、沸石，碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽等，這些物質(zhì)對于降低重金屬的生物毒性都有一定的效果，但是大量施用會(huì)限制作物生長，影響作物產(chǎn)量。
筆者所在的科研團(tuán)隊(duì)一直致力于稻田重金屬污染治理的實(shí)用技術(shù)研究和開發(fā)。近年來，我們研制開發(fā)了生物質(zhì)炭鈍化稻田Pb/Cd污染物的制劑和施用技術(shù)。生物質(zhì)炭是生物質(zhì)（如作物秸稈）在無氧或缺氧環(huán)境下經(jīng)高溫裂解而形成的含碳物質(zhì)。生物質(zhì)炭具有疏松多孔、高pH值，且含有豐富的含氧官能團(tuán)，可有效降低土壤重金屬生物有效性，減少作物對重金屬的吸收。我們在廣西、福建、湖南、江西、四川和江蘇等南方稻田區(qū)進(jìn)行了該項(xiàng)技術(shù)的多地對比田間中試示范。施用生物質(zhì)炭可顯著降低土壤鎘的生物有效性，降低幅度達(dá)20%~70%。水稻子粒鎘含量降低20%~60%，而且其鈍化效應(yīng)具有持續(xù)性。在中低污染水平的稻田，一次性施入生物質(zhì)炭，可保障水稻子粒鎘含量低于或接近國家食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)。目前，該項(xiàng)技術(shù)已獲兩項(xiàng)國家專利局授權(quán)。
用生物質(zhì)碳改良重金屬污染稻田具有多贏的效應(yīng)，首先該技術(shù)屬原位修復(fù)，生物質(zhì)炭一次性施入，不僅治理成本低，而且可保障重金屬污染稻田水稻安全生產(chǎn)，并保障水稻穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)。其次，生物質(zhì)炭還具有改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥能力，降低農(nóng)田溫室氣體排放、增加土壤碳匯等綜合提高土壤生產(chǎn)力的效應(yīng)。而且生物黑炭為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中秸稈資源化循環(huán)利用提供了有效的途徑。我們期望，這些技術(shù)將在我國農(nóng)田重金屬污染治理中發(fā)揮作用，為億萬農(nóng)民和消費(fèi)者的健康做出貢獻(xiàn)。
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