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陈能场:用水稻修复重金属污染农田

广东生态环境与土壤研究所的研究员陈能场正在试验用经济的水稻品种“长香谷”来吸收“癌症村”土壤中的重金属镉,但这一修复技术能否在中国推广仍面临挑战。

上坝村位于广东韶关翁源县新江镇,人口超过3000。约30年前,距横石河源头20公里处的大宝山矿地开采铁和铜,尾矿库中的高浓度重金属倾泻入横石河,村民引河水灌溉农田。1980年代,河水被铁离子染红,鱼虾绝迹。2005年媒体报道,自1987年来的18年间,上坝村有250人死于癌症,被贴上“癌症村”标签。

专家检测发现,上坝村2000多亩田地土壤重金属超标,镉超标46.51%,铅超标4.4%,铜超标100%,锌超标71.1%。陈能场博士自2007年起租用稻田进行修复试验,种植不同稻谷测试其对重金属的吸收能力。

镉主要通过食物链进入人体,蓄积于肾、肝中,慢性中毒可导致痛痛病等严重疾病。陈能场调查发现,镉是影响当地居民健康的主要重金属,村里几乎每家都有肾结石。

陈能场团队利用“长香谷”水稻进行植物修复。该品种在日本已成功应用,其原理与Nramp5基因相关:该基因编码一种类似“水泵”的蛋白质,从土壤中吸收锰和镉。日本冈山大学马建锋教授团队发现,敲除Nramp5基因后,水稻镉含量降至原来的十分之一。长香谷通过类似机制高效吸收镉。

日本主要采用“客土法”修复污染土壤,但成本极高(每公顷约2000万至5000万日元)。中国耕地有限,难以承受。陈能场团队转向“边生产边修复”策略:使用土壤调理剂和低重金属吸收品种生产安全早稻,同时利用长香谷等吸收重金属的晚稻进行修复。土壤调理剂不仅降低镉含量,还提高作物产量。

吸收镉的稻谷部分用于试验,部分安全焚烧。中科院广州能源研究所李海滨团队尝试将富集重金属的农作物通过500度高温焚烧,将热能转化利用,重金属富集于灰烬中,可进一步提炼。但目前该技术仍处于实验室阶段。

陈能场的修复技术成本较低,但中国缺乏类似日本的治理费用制度,农田重金属治理仍面临困境。大宝山采矿仍在继续,横石河仍受污染,上坝村村民别无选择,只能继续耕种毒地。有钱的村民购买无污染大米,贫困者只能食用超标粮食。

(责任编辑:泉水)