植物修复案例

拿什么拯救重金属污染土壤?

''土壤中毒"不是耸人听闻，而是正在发生的事实。

在广西、云南、湖南等某些受到重金属污染区H勺土地上，原本正

常生长的农作物会被超标日勺重金属毒死，人们难觅蔬菜和粮食日勺踪

影。随着经济社会日勺发展，中国的土壤重金属污染日益严重。环保部

此前估算口勺数据显示，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万

吨，导致的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称，目前全

国耕种土地面积日勺10%以上已受重金属污染。

中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者，因矿

产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露：并通过水流等途径污染农

田，导致土壤中口勺重金属含量严重超标，直接影响到农作物的产量和

品质，威胁人类健康。

他说，土壤污染问题的''弱势跟其隐蔽性和滞后性有关。大气

污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金

属污染物有硅、镉、汞、铭、铅、银、锌、铜等，特别是硅中毒的事

件，我国每年均有报道。

但土壤的安全，又波及人们日勺米袋子、菜篮子，事关人们的生命

健康。因此，污染土壤的修复迫在眉睫。

__谁来拯救__

土壤重金属污染是全球面临的一种亟待解决的环境问题，老式污

染土壤的修复措施不能从主线上解决问题。陈同斌研究员说，像淋洗

法修复土壤，用化学溶剂对受污染土壤进行清洗，把重金属洗去，这

是比较彻底的解决措施，但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外，

还存在二次污染日勺问题。相对来说，借助植物特殊功能修复污染土壤

的植物技术以其安全、便宜日勺特点正成为全世界研究和开发的I热点。

陈同斌主持日勺'、重金属污染土壤日勺植物修复技术〃课题小组，在国

际上率先开发出碑污染土壤日勺植物修复技术，并建立了第一种植物修

复示范工程。他们的研究证明，蕨类植物娱蚣草对碑具有很强口勺超富

集功能，其叶片含碑量高达千分之八，大大超过植物体内口勺氮磷养分

含量。

''植物修复可以细提成植物富集、植物稳定、植物阻隔等诸多类

型。但是目前植物修复的重点方向重要集中在以清除重金属为目日勺日勺

植物萃取技术。植物修复萃取技术一方面需要筛选和哺育特种植物，

特别是对重金属具有超常规吸取和富集能力的植物一一俗称'超富集

植物'，种植在污染的土壤上，让植物把土壤中日勺污染物吸取起来,

再将植物中的重金属元素加以回收运用。〃陈同斌说，''大部分植物吸

取W、J重金属都集中在根部，而超富集植物地上部分的吸取量要高于根

系的吸取量。能成为超富集植物，一是植物在有毒重金属污染胁迫下

生物量不能减少；二是植物吸取日勺重金属含量应当高于土壤中日勺含

量。这样的超富集植物才具有实用价值，可以推广应用。〃

■专家释疑

陈同斌：中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主

任，首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者，是我国植

物修复和智能控制生物堆肥领域的重要开创者和学术带头人。在国际

上发现第一种碎超富集植物一一娱蚣草，解决了碎污染土壤植物修复

的核心技术，并建立示范工程。

疑问一：娱蚣草怎么发现的？

陈同斌的重金属污染土壤植物修复团队，从1997年开始在全国

范畴内进行土壤污染状况调查，1999年在中国本土发现了世界上第

一种碑的超富集植物一一娱蚣草。

他说，在全国考察重金属污染时，发现最严重口勺是硅污染。像西

南某些地方，有诸多矿石含础量大，对土壤的污染较重。碎是一种有

毒的物质，其三价的氧化物俗称''砒霜〃，能让接触者患皮肤病或癌症

等。而螟蚣草却能从土壤中大量地把硅等有毒金属吸走。

那么，螟蚣草是怎么发现的？

''1999年此前，国内日勺土壤修复大多以国外已发现的超富集植

物作为研究材料•，如遏蓝菜。我想，在植物资源那么丰富日勺中国，为

一般植物高诸多，一块原本污染得没法种庄稼的土地，娱蚣草种上几

年后，土壤被净化得随你爱种什么了。''陈同斌告诉记者。

为了缩短净化的时间，提高净化率，原本一年割一茬的娱蚣草，

还可以每年割三茬。同步，为了提高土地日勺运用率，在修复土壤的同

步，可将螟蚣草和某些经济作物套种。在广西，蚁蚣草就和制造工业

乙醇日勺能源甘蔗种在一起。在其他地方，娱蚣草还能和桑树、芭麻一

起套种，为农民带来一定的经济收入。

疑问三：娱蚣草”吃〃了神咋解决？

几年后，那些完毕修复土壤任务的超累积植物咋解决？会不会导

致二次污染？有无也许回收运用？陈同斌告诉记者，真正想提炼和回

收运用重金属时:量又很有限，从经济学角度考虑目前不太合算C因

此，那些修复植物每年被割掉日勺地上部分和几年后完毕修复土壤任务

的整株植物，解决日勺措施都同样，就是焚烧，再作为危险废弃物集中

填埋。焚烧后，重金属的比例就不大了，在容许日勺范畴内。填埋后，

它释放的那部分重金属R勺含量通过再释放已经在环境背景值的水平

如下，而在背景值水平如下的重金属，一般不会显示出它的毒性C就

像一般的农、业土壤，均存在着重金属元素，它们之因此不产生危害是

由于处在背景值水平。

''土壤重金属的污染不容忽视，但也不能夸张，一定要实事求是,

由于有些地方日勺污染土壤是可以修复R勺。〃他说，尽管超量积累植物

在治理重金属污染土壤方面具有很大日勺潜力，但在实际中存在某些问

题：如自然界中日勺超量积累植物不仅种属稀少，并且往往有地区别布

的局限性。此外，多数超累积植物往往存在生物量小、生长缓慢、气

候环境适应性差等问题。因而，寻找筛选和栽培驯化自然界中存在的

超累积植物，使其能合用于实际应用，仍然是目前植物修复研究小J一

项重要任务。

■典型案例

娱蚣草7吃〃掉土壤中的重金属珅

用植物''吃"掉土壤中的重金属，这不是假设。在湖南、广西和云

南，陈同斌的研究小组应用了，在本土条件下依托超富集植物娱蚣草,

对土壤重金属污染进行修复的技术，改善了土壤和减少农作物中重金

属超标W、J现象。

湖南:建立了世界上第一种碑污染土壤植物修复基地

修复前：湖南郴州苏仙区邓家塘乡因种污染导致600多亩稻田

弃耕、2人死亡、400多人集体住院，诱发严重纠纷和暴力冲突，曾

引起国务院高度注重，央视《焦点访谈》专门报道。

修复后：在田间种植条件下，娱蚣草叶片含碑量高达0.8%,有

力证明了娱蚣草在神污染土壤口勺治理方面具有极大的应用潜力。

广西：建立污染土地的植物修复示范工程

修复前：广西环江县因洪灾导致超过5000亩农田土壤被严重污

染，部分土壤甚至寸草不生，这已成为广西目前最突出的环境问题。

修复后：建立污染土地日勺植物修复示范工程，目前已种植超富集

植物进行土壤重金属污染修复实验，获得初步成效。

云南：开展植物修复与植物采