据环保部门统计，我国约有1/10的耕地被污染，土壤遭重金属污染造成经济损失多达200亿元。面对日趋严重的土壤污染，中科院南京土壤研究所的专家“以毒攻毒”研究出一系列土壤修复的方法，利用细菌、超级植物、纳米矿石等对土壤中的重金属、残留农药进行吸收转移和吸附固定，减少对环境危害。不久前，该所这一研究课题“土壤重金属污染及修复原理研究”获得了江苏省2007年度科技进步奖。
纳米矿石吸附污染物，让重金属永埋地下
中科院南京土壤研究所研究员周东美博士介绍，土壤污染与人类活动密切相关，一些工业发达国家受影响更严重，研究起步也比较早，而我国直到1996年才正式出台土壤质量标准(土壤是否污染，需参照这个标准)。不过，早在20世纪80年代初，中科院南京土壤所以陈怀满研究员为首的科学家就开始关注到这一问题，调查了重金属在不同土壤中的背景值、安全容量之后，尝试着对污染物进行固定、迁移、转化等土壤修复研究。“一开始，我们将石灰、钢渣等颗粒粉尘放进污染的土壤，利用矿物质可吸附的特性对某些重金属进行‘固定’，使其性状稳定，永埋地下，不易溶解于水，也不易被植物吸收，其危害性也就大大降低了。”周东美研究员说，后来随着材料科学以及纳米技术的发展，将固定重金属的载体扩展到蒙脱石、凹凸棒石、活性炭等，考虑到纳米材料的高活性，将具有吸附特性的矿物颗粒粉碎到纳米级(1纳米等于十亿分之一米)，相当于头发丝的十万分之一，载体颗粒变细，在土壤中固定重金属的性能更好。
寻找“超级植物”，让重金属吸收转移
同样是被重金属污染的土壤，种植水稻、小麦等粮食作物，就会造成污染，但如果种植棉花的话，就不存在污染的问题。基于这一点，专家研究出修复重金属污染土壤的另一种方法———寻找“超级植物”对土壤中的重金属进行吸收转移。何谓超级植物？据周东美研究员介绍，不同的植物对土壤中不同的重金属吸收的量都是不同的，比如说，同是重金属铜，普通的植物吸收量只有10
20ppm(毫克/千克)，但有的植物吸收量可达1000ppm，那么，这种高吸收能力的植物就叫“超积累植物”，俗称“超级植物”。为了寻找“超级植物”，各大科研院所的专家都在努力，继中科院陈同斌研究员发现超积累植物蜈蚣草(其对砷吸附量高达22630ppm，超过普通的植物上千倍。)后，南京土壤所的专家通过溶液培养和土培实验，又发现了遏蓝菜(Thlaspicaerulescens)和一种蕨类植物C.presl对锌有较强的吸收，同时研究出如何提高铅在不结球白菜地上部积累的诱导技术。“将‘超级植物’种植在相应的重金属污染区，如：铜锌矿的周边，就可以大大降低土壤中的重金属含量。”周东美说。
专家“以毒攻毒”，让细菌“喝”农药
除重金属外，土壤中还存在很多有机污染物，如：有机磷农药的残留物、致癌物多环芳烃等。周东美研究员说，对付这些污染物，必须采取“以毒攻毒”的方法，利用
微生物，如：细菌、
真菌等，让它们去破坏有机物的分子结构，经过降解以后，这些有机物本来的危害性也就失去了。据周东美研究员介绍，用细菌、真菌降解有机物污染，说起来容易，做起来难，因为，不同的微生物对有机物的降解特性是不同的，必须做大量的微生物培养和降解试验，然后从众多的微生物中挑选出最适合某一种有机物降解的菌种。经过大量的试验研究，南京土壤研究所的专家发现一种名为“假单胞菌”的微生物，它对有毒农药阿特拉津具有较高的降解能力。除此以外，专家还发现土壤中的小动物———蚯蚓也是修复污染土壤的能手，在分解酶和催化剂等作用下，可以让蚯蚓在松土的同时，加速污染物的分解。周东美研究员表示，有了这些发现后，人们就可以将微生物降解与纳米技术固定等多种手段结合起来，对土壤进行综合修复，最终把土壤污染的危害性降到最低。
作者：
2008-8-29