编者按：南京农业大学农业资源与环境研究所的潘根兴教授， 早在2 0 0 7 年就开始对稻米的镉污染进行系统的研究。通过科学调查，他发现，市场上有10%的大米存在着镉超标的问题。近些年，他和团队对土壤修复问题展开深入的研究，本文即是他们的阶段研究成果。
土壤是生命的根基，土壤的污染会引发粮食安全危机。环保部部长周生贤在十一届全国人大常委会第二十三次会议的报告中表示，中国土壤环境质量总体不容乐观，中国受污染的耕地约有1.8亿亩，占18亿亩耕地的10%。土壤重金属污染具有长期性、隐蔽性和不可逆转性等特点，土壤一旦被重金属污染，其危害性将是长远的。《全国土壤环境保护规划》中明确“十二五”时期需强化土壤污染物来源控制，严格污染土壤环境风险管控，开展土壤污染治理与修复。虽然目前我国农村土壤修复技术还不是很成熟，但已开展污染农田土壤污染治理与修复试点示范。
土壤重金属污染的修复主要包括工程治理、生物修复和化学修复三种。工程修复如客土法、深埋法等，快速、彻底，但工程量大、成本高，不适用于大面积污染的土壤改良，且对污染土壤处理不当又会造成新的污染。生物修复包括植物修复、微生物修复等，植物修复是利用超富集植物从被污染的土壤中吸收去除重金属的一类新技术。该技术成本低、二次污染风险小，但操作周期长，且较难找到理想的超积累植物，此外超富集植物的生长还会受到气候等条件的限制。化学方法主要有化学固定、螯合萃取、氧化还原等。化学固定即利用一定的改良剂将重金属固定、钝化，使作物难以吸收的方法也是较普遍的修复措施。较为常见的改良剂有石灰、沸石，碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐等，这些物质对于降低重金属的生物毒性都有一定的效果，但是大量施用会限制作物生长，影响作物产量。
笔者所在的科研团队一直致力于稻田重金属污染治理的实用技术研究和开发。近年来，我们研制开发了生物质炭钝化稻田Pb/Cd污染物的制剂和施用技术。生物质炭是生物质（如作物秸秆）在无氧或缺氧环境下经高温裂解而形成的含碳物质。生物质炭具有疏松多孔、高pH值，且含有丰富的含氧官能团，可有效降低土壤重金属生物有效性，减少作物对重金属的吸收。我们在广西、福建、湖南、江西、四川和江苏等南方稻田区进行了该项技术的多地对比田间中试示范。施用生物质炭可显著降低土壤镉的生物有效性，降低幅度达20%~70%。水稻子粒镉含量降低20%~60%，而且其钝化效应具有持续性。在中低污染水平的稻田，一次性施入生物质炭，可保障水稻子粒镉含量低于或接近国家食品中污染物限量标准。目前，该项技术已获两项国家专利局授权。
用生物质碳改良重金属污染稻田具有多赢的效应，首先该技术属原位修复，生物质炭一次性施入，不仅治理成本低，而且可保障重金属污染稻田水稻安全生产，并保障水稻稳产、增产。其次，生物质炭还具有改善土壤结构，提高土壤保水保肥能力，降低农田温室气体排放、增加土壤碳汇等综合提高土壤生产力的效应。而且生物黑炭为农业生产中秸秆资源化循环利用提供了有效的途径。我们期望，这些技术将在我国农田重金属污染治理中发挥作用，为亿万农民和消费者的健康做出贡献。
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