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蜈蚣草怎么“吃”掉土壤中的砷?
[日期:2009-12-08]  來源:科技日?qǐng)?bào)  作者:趙英淑   發(fā)表評(píng)論(1)打印



    ■ 新聞緣起

  12月1日17時(shí),?谑泄ど叹謴闹袊鴻z驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院綜合檢測中心拿到復(fù)檢結(jié)果。結(jié)果顯示:農(nóng)夫山泉、統(tǒng)一3種飲料檢測結(jié)果全部合格。

  10月中旬,?谑泄ど叹珠_始對(duì)超市、商場的飲料進(jìn)行專項(xiàng)抽查并檢測。11月23日的檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)果顯示農(nóng)夫山泉和統(tǒng)一企業(yè)上述3種產(chǎn)品總砷含量超標(biāo)。

  隨后,農(nóng)夫山泉和統(tǒng)一企業(yè)對(duì)?谑泄ど叹值某闄z過程和結(jié)果的合法性和真實(shí)性提出強(qiáng)烈質(zhì)疑。11月27日,海口市工商局將涉嫌總砷含量超標(biāo)的3種抽檢產(chǎn)品備份送往中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院綜合檢測中心復(fù)檢,復(fù)檢結(jié)果顯示抽檢產(chǎn)品全部合格。

  (據(jù)新華社)

  ■ 將新聞進(jìn)行到底

  12月1日,被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“統(tǒng)一”和“農(nóng)夫山泉”的“砒霜門”事件,發(fā)生了戲劇性逆轉(zhuǎn)。

  海口市工商局稱,此前,被認(rèn)定的總砷超標(biāo),不能飲用的農(nóng)夫山泉和統(tǒng)一企業(yè)的3種抽檢產(chǎn)品,經(jīng)中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院綜合檢測中心復(fù)檢,全部合格。

  這著實(shí)讓老百姓虛驚了一場。但虛驚過后,人們不禁要問:我們每天喝的水、吃的蔬菜、水果、大米,哪些是安全的,哪些是被污染的?生長蔬菜、水果、大米的土壤是一片凈土,還是被重金屬污染了?……

  ——土壤中毒——

  “土壤中毒”不是聳人聽聞,而是正在發(fā)生的事實(shí)。

  在廣西、云南、湖南等一些受到重金屬污染區(qū)的土地上,原本正常生長的農(nóng)作物會(huì)被超標(biāo)的重金屬毒死,人們難覓蔬菜和糧食的蹤影。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,中國的土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。環(huán)保部此前估算的數(shù)據(jù)顯示,全國每年因重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。國土資源部也稱,目前全國耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染。

  中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所陳同斌研究員告訴記者,因礦產(chǎn)資源采掘不當(dāng)而使廢棄采礦地大量裸露,并通過水流等途徑污染農(nóng)田,造成土壤中的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo),直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),威脅人類健康。

  他說,土壤污染問題的“弱勢”,跟其隱蔽性和滯后性有關(guān)。大氣污染、水污染和廢棄物污染等問題一般都比較直觀。比較典型的重金屬污染物有砷、鎘、汞、鉻、鉛、鎳、鋅、銅等,尤其是砷中毒的事件,我國每年都有報(bào)道。

  但土壤的安全,又涉及人們的米袋子、菜籃子,事關(guān)人們的生命健康。因此,污染土壤的修復(fù)迫在眉睫。

  ——誰來拯救——

  土壤重金屬污染是全球面臨的一個(gè)亟待解決的環(huán)境問題,傳統(tǒng)污染土壤的修復(fù)方法不能從根本上解決問題。陳同斌研究員說,像淋洗法修復(fù)土壤,用化學(xué)溶劑對(duì)受污染土壤進(jìn)行清洗,把重金屬洗去,這是比較徹底的解決辦法,但是淋洗法除了耗費(fèi)巨大和工程量大之外,還存在二次污染的問題。相對(duì)來說,借助植物特殊功能修復(fù)污染土壤的植物技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為全世界研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。

  陳同斌主持的“重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)”課題小組,在國際上率先開發(fā)出砷污染土壤的植物修復(fù)技術(shù),并建立了第一個(gè)植物修復(fù)示范工程。他們的研究證實(shí),蕨類植物蜈蚣對(duì)砷具有很強(qiáng)的超富集功能,其片含砷量高達(dá)千分之八,大大超過植物體內(nèi)的氮磷養(yǎng)分含量。

  “植物修復(fù)可以細(xì)分成植物富集、植物穩(wěn)定、植物阻隔等很多類型。但是目前植物修復(fù)的重點(diǎn)方向主要集中在以去除重金屬為目的的植物萃取技術(shù)。植物修復(fù)萃取技術(shù)首先需要篩選和培育種植物,特別是對(duì)重金屬具有超常規(guī)吸收和富集能力的植物——俗稱‘超富集植物’,種植在污染的土壤上,讓植物把土壤中的污染物吸收起來,再將植物中的重金屬元素加以回收利用!标愅笳f,“大部分植物吸收的重金屬都集中在根部,而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成為超富集植物,一是植物在有毒重金屬污染脅迫下生物量不能減少;二是植物吸收的重金屬含量應(yīng)該高于土壤中的含量。這樣的超富集植物才具有實(shí)用價(jià)值,可以推廣應(yīng)用。”

 


  ■專家釋疑

  陳同斌:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心主任,首席研究員、博士生導(dǎo)師、國家杰出青年基金獲得者,是我國植物修復(fù)和智能控制生物堆肥領(lǐng)域的主要開創(chuàng)者和學(xué)術(shù)帶頭人。在國際上發(fā)現(xiàn)第一種砷超富集植物——蜈蚣草,解決了砷污染土壤植物修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù),并建立示范工程。

  疑問一:蜈蚣草怎么發(fā)現(xiàn)的?

  陳同斌的重金屬污染土壤植物修復(fù)團(tuán)隊(duì),從1997年開始在全國范圍內(nèi)進(jìn)行土壤污染狀況調(diào)查,1999年在中國本土發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物——蜈蚣草。

  他說,在全國考察重金屬污染時(shí),發(fā)現(xiàn)最嚴(yán)重的是砷污染。像西南一些地方,有很多礦石含砷量大,對(duì)土壤的污染較重。砷是一種有毒的物質(zhì),其三價(jià)的氧化物俗稱“砒霜”,能讓接觸者患皮膚病或癌癥等。而蜈蚣草卻能從土壤中大量地把砷等有毒金屬吸走。

  那么,蜈蚣草是怎么發(fā)現(xiàn)的?

  “1999年以前,國內(nèi)的土壤修復(fù)大多以國外已發(fā)現(xiàn)的超富集植物作為研究材料,如遏藍(lán)菜。我想,在植物資源那么豐富的中國,為什么不能找到更好的超富集植物呢?”陳同斌說,湖南石門是盛產(chǎn)雄黃礦的地方,雄黃主要成分是砷。有砷等重金屬的地方,那里的植物就有耐重金屬的特質(zhì),或許能大量吸附重金屬。

  于是,課題組開始了在雄黃礦尋找這種植物。

  在雄黃礦的調(diào)查發(fā)現(xiàn),盡管當(dāng)?shù)赝寥赖纳楹勘绕胀ㄍ寥栏邤?shù)百倍以上,但是仍有少數(shù)能夠存活下來,并且長得還不錯(cuò)的植物。但是大家還不敢斷定,這些植物就是要尋找的能吸收砷的超富集植物,因?yàn)椴恢肋@種植物體內(nèi)的砷含量是多少?即使植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)砷,那又是通過根系從土壤中吸收的,還是空氣飄落而至的?這一切,只能回到北京的實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)一步研究才能確定。

  “通過多次考察和試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)并證實(shí),蜈蚣草等幾種植物體內(nèi)的砷就是通過根系從土壤中進(jìn)入的,且含量還很高,比遏藍(lán)菜具有更好的修復(fù)效果!标愅笮牢康卣f。

  這就是神奇的蜈蚣草。

  疑問二:蜈蚣草怎么“吃”掉土壤中的砷?

  在中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心的六樓實(shí)驗(yàn)室里,記者見到一盆盆來自不同地方的蜈蚣草,讓人驚嘆的是,就是這些不起眼的綠色植物,卻有如此神奇的魔力。它是怎樣將土壤中的砷吸附在自己體內(nèi)?從而修復(fù)土壤、凈化環(huán)境。

  “蜈蚣草是一種通過孢子繁殖的蕨類植物,幼苗育好后,移植到重金屬污染的土壤中去就可以了。蜈蚣草將土壤中的重金屬,通過根系,吸收到體內(nèi),并轉(zhuǎn)移到地上部分。由于它對(duì)土地中砷的吸收量比普通植物高很多,一塊原本污染得沒法種莊稼的土地,蜈蚣草種上幾年后,土壤被凈化得隨你愛種什么了。”陳同斌告訴記者。

  為了縮短凈化的時(shí)間,提高凈化率,原本一年割一茬的蜈蚣草,還可以每年割三茬。同時(shí),為了提高土地的利用率,在修復(fù)土壤的同時(shí),可將蜈蚣草和一些經(jīng)濟(jì)作物套種。在廣西,蜈蚣草就和制造工業(yè)乙醇的能源甘蔗種在一起。在其他地方,蜈蚣草還能和桑樹、苧麻一起套種,為農(nóng)民帶來一定的經(jīng)濟(jì)收入。

  疑問三:蜈蚣草“吃”了砷咋處理?

  幾年后,那些完成修復(fù)土壤任務(wù)的超累積植物咋處理?會(huì)不會(huì)造成二次污染?有沒有可能回收利用?陳同斌告訴記者,真正想提煉和回收利用重金屬時(shí),量又很有限,從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度考慮目前不太合算。所以,那些修復(fù)植物每年被割掉的地上部分和幾年后完成修復(fù)土壤任務(wù)的整株植物,處理的方法都一樣,就是焚燒,再作為危險(xiǎn)廢棄物集中填埋。焚燒后,重金屬的比例就不大了,在允許的范圍內(nèi)。填埋后,它釋放的那部分重金屬的含量通過再釋放已經(jīng)在環(huán)境背景值的水平以下,而在背景值水平以下的重金屬,一般不會(huì)顯示出它的毒性。就像一般的農(nóng)業(yè)土壤,均存在著重金屬元素,它們之所以不產(chǎn)生危害是因?yàn)樘幱诒尘爸邓健?/P>

  “土壤重金屬的污染不容忽視,但也不能夸大,一定要實(shí)事求是,因?yàn)橛行┑胤降奈廴就寥朗强梢孕迯?fù)的!彼f,盡管超量積累植物在治理重金屬污染土壤方面具有很大的潛力,但在實(shí)際中存在一些問題:如自然界中的超量積累植物不僅種屬稀少,而且往往有地域分布的局限性。此外,多數(shù)超累積植物往往存在生物量小、生長緩慢、氣候環(huán)境適應(yīng)性差等問題。因而,尋找篩選和栽培馴化自然界中存在的超累積植物,使其能適用于實(shí)際應(yīng)用,仍然是當(dāng)前植物修復(fù)研究的一項(xiàng)重要任務(wù)。

  ■典型案例

  蜈蚣草“吃”掉土壤中的重金屬砷

  用植物“吃”掉土壤中的重金屬,這不是假設(shè)。在湖南、廣西和云南,陳同斌的研究小組應(yīng)用了,在本土條件下依靠超富集植物蜈蚣草,對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行修復(fù)的技術(shù),改善了土壤和減少農(nóng)作物中重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。

  湖南:建立了世界上第一個(gè)砷污染土壤植物修復(fù)基地

  修復(fù)前:湖南郴州蘇仙區(qū)鄧家塘鄉(xiāng)因砷污染導(dǎo)致600多畝稻田棄耕、2人死亡、400多人集體住院,誘發(fā)嚴(yán)重糾紛和暴力沖突,曾引起國務(wù)院高度重視,中央電視臺(tái)《焦點(diǎn)訪談》專門報(bào)道。

  修復(fù)后:在田間種植條件下,蜈蚣草葉片含砷量高達(dá)0.8%,有力證明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有極大的應(yīng)用潛力。

  廣西:建立污染土地的植物修復(fù)示范工程

  修復(fù)前:廣西環(huán)江縣因洪災(zāi)造成超過5000畝農(nóng)田土壤被嚴(yán)重污染,部分土壤甚至寸草不生,這已成為廣西當(dāng)前最突出的環(huán)境問題。

  修復(fù)后:建立污染土地的植物修復(fù)示范工程,目前已種植超富集植物進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)試驗(yàn),取得初步成效。

  云南:開展植物修復(fù)與植物采礦技術(shù)研究

  修復(fù)前:在云南有些礦產(chǎn)區(qū),采礦尾砂庫換土、復(fù)墾后,土地依然存在嚴(yán)重的砷、鉛、鎘等多種重金屬超標(biāo)問題,種植的蔬菜和糧食重金屬超標(biāo)。人長時(shí)間暴露在含砷環(huán)境中可誘發(fā)癌癥,高劑量砷可導(dǎo)致死亡。

  修復(fù)后:研究小組在云南開展植物修復(fù)與植物采礦技術(shù)研究與推廣應(yīng)用,有效解決了當(dāng)?shù)貒?yán)重的土壤及農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染超標(biāo)問題,提高了礦區(qū)復(fù)墾土地的利用率,保障了人民的安全健康。

編輯:Aggie | 閱讀:
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第 1 樓
007 發(fā)表于 2010-2-22 19:29:53
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