南京專家“以毒攻毒”治土壤污染
據(jù)環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，我國約有1/10的耕地被污染，土壤遭重金屬污染造成經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)200億元。面對(duì)日趨嚴(yán)重的土壤污染，中科院南京土壤研究所的專家“以毒攻毒”研究出一系列土壤修復(fù)的方法，利用細(xì)菌、超級(jí)植物、納米礦石等對(duì)土壤中的重金屬、殘留農(nóng)藥進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)移和吸附固定，減少對(duì)環(huán)境危害。不久前，該所這一研究課題“土壤重金屬污染及修復(fù)原理研究”獲得了江蘇省2007年度科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
納米礦石吸附污染物，讓重金屬永埋地下
中科院南京土壤研究所研究員周東美博士介紹，土壤污染與人類活動(dòng)密切相關(guān)，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家受影響更嚴(yán)重，研究起步也比較早，而我國直到1996年才正式出臺(tái)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(土壤是否污染，需參照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn))。不過，早在20世紀(jì)80年代初，中科院南京土壤所以陳懷滿研究員為首的科學(xué)家就開始關(guān)注到這一問題，調(diào)查了重金屬在不同土壤中的背景值、安全容量之后，嘗試著對(duì)污染物進(jìn)行固定、遷移、轉(zhuǎn)化等土壤修復(fù)研究。“一開始，我們將石灰、鋼渣等顆粒粉塵放進(jìn)污染的土壤，利用礦物質(zhì)可吸附的特性對(duì)某些重金屬進(jìn)行‘固定’，使其性狀穩(wěn)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。”周東美研究員說，后來隨著材料科學(xué)以及納米技術(shù)的發(fā)展，將固定重金屬的載體擴(kuò)展到蒙脫石、凹凸棒石、活性炭等，考慮到納米材料的高活性，將具有吸附特性的礦物顆粒粉碎到納米級(jí)(1納米等于十億分之一米)，相當(dāng)于頭發(fā)絲的十萬分之一，載體顆粒變細(xì)，在土壤中固定重金屬的性能更好。
尋找“超級(jí)植物”，讓重金屬吸收轉(zhuǎn)移
同樣是被重金屬污染的土壤，種植水稻、小麥等糧食作物，就會(huì)造成污染，但如果種植棉花的話，就不存在污染的問題；谶@一點(diǎn)，專家研究出修復(fù)重金屬污染土壤的另一種方法——尋找“超級(jí)植物”對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)移。何謂超級(jí)植物？據(jù)周東美研究員介紹，不同的植物對(duì)土壤中不同的重金屬吸收的量都是不同的，比如說，同是重金屬銅，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達(dá)1000ppm，那么，這種高吸收能力的植物就叫“超積累植物”，俗稱“超級(jí)植物”。為了尋找“超級(jí)植物”，各大科研院所的專家都在努力，繼中科院陳同斌研究員發(fā)現(xiàn)超積累植物蜈蚣草(其對(duì)砷吸附量高達(dá)22630ppm，超過普通的植物上千倍。)后，南京土壤所的專家通過溶液培養(yǎng)和土培實(shí)驗(yàn)，又發(fā)現(xiàn)了遏藍(lán)菜(Thlaspicaerulescens)和一種蕨類植物C.presl對(duì)鋅有較強(qiáng)的吸收，同時(shí)研究出如何提高鉛在不結(jié)球白菜地上部積累的誘導(dǎo)技術(shù)。“將‘超級(jí)植物’種植在相應(yīng)的重金屬污染區(qū)，如：銅鋅礦的周邊，就可以大大降低土壤中的重金屬含量。”周東美說。
專家“以毒攻毒”，讓細(xì)菌“喝”農(nóng)藥
除重金屬外，土壤中還存在很多有機(jī)污染物，如：有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留物、致癌物多環(huán)芳烴等。周東美研究員說，對(duì)付這些污染物，必須采取“以毒攻毒”的方法，利用微生物，如：細(xì)菌、真菌等，讓它們?nèi)テ茐挠袡C(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，經(jīng)過降解以后，這些有機(jī)物本來的危害性也就失去了。據(jù)周東美研究員介紹，用細(xì)菌、真菌降解有機(jī)物污染，說起來容易，做起來難，因?yàn)，不同的微生物?duì)有機(jī)物的降解特性是不同的，必須做大量的微生物培養(yǎng)和降解試驗(yàn)，然后從眾多的微生物中挑選出最適合某一種有機(jī)物降解的菌種。經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究，南京土壤研究所的專家發(fā)現(xiàn)一種名為“假單胞菌”的微生物，它對(duì)有毒農(nóng)藥阿特拉津具有較高的降解能力。除此以外，專家還發(fā)現(xiàn)土壤中的小動(dòng)物——蚯蚓也是修復(fù)污染土壤的能手，在分解酶和催化劑等作用下，可以讓蚯蚓在松土的同時(shí)，加速污染物的分解。周東美研究員表示，有了這些發(fā)現(xiàn)后，人們就可以將微生物降解與納米技術(shù)固定等多種手段結(jié)合起來，對(duì)土壤進(jìn)行綜合修復(fù)，最終把土壤污染的危害性降到最低。
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