由于城市化進(jìn)程的加快、工業(yè)廢物排放、污水灌溉、大氣沉降和不合理的農(nóng)業(yè)活動等,我國菜地土壤鎘(Cd)含量超標(biāo)的問題較為突出。鎘在土壤中移動性很強(qiáng),很容易被根吸收且部分被運(yùn)輸?shù)降厣喜,而蔬菜特別是葉菜對鎘有很強(qiáng)的吸收積累能力,導(dǎo)致其鎘含量超標(biāo)問題非常突出,并通過食物鏈威脅人體健康。因此,必須采取措施來降低蔬菜可食部分鎘含量以降低鎘的食物鏈風(fēng)險。
施用鈍化劑是控制土壤重金屬污染的有效手段:成本低、易于實(shí)踐、不影響農(nóng)田產(chǎn)出,適用于中輕度污染土壤。當(dāng)前主要重金屬鈍化材料都面臨不少難題,包括鈍化效能不穩(wěn)定(尤其是與土壤有機(jī)質(zhì)的交互作用)、微量元素同步鈍化而影響作物生長、其它肥料因素對鈍化效能的影響、磷酸鹽添加量過大引起環(huán)境富營養(yǎng)化等問題。
中國科學(xué)院華南植物園土壤生態(tài)研究組博士生盧煥萍在李志安研究員指導(dǎo)下,研究比較了4種硅酸鹽物質(zhì)(硅酸鈉、硅酸鈣、硅酸鉀和滑石粉)與傳統(tǒng)鈍化劑(磷酸鹽和石灰)的作用效能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅酸鈉能有效降低植物根、莖和葉部分鎘含量分別達(dá)到51%、53%和72%;如果硅酸鈉與磷酸鹽聯(lián)用,可在保持低鎘吸收的同時提高作物生物量,效果最佳。硅酸鈣能有效提高作物生物量的同時也可有效降低植物各部分鎘含量,其鈍化劑效果稍弱于硅酸鈉。發(fā)現(xiàn)植物體硅的含量與鎘的吸收沒有相關(guān)性,可推斷施加硅的作用機(jī)理是減輕金屬的毒害作用而不是抑制植物對鎘的吸收。硅的施加改變了土壤的pH值和陽離子平衡,進(jìn)而通過離子競爭提高相對溶解度而提高土壤對鎘的吸附及植物對鎘的吸收。
相關(guān)研究成果已撰寫題為Contrasting effects of silicates on cadmium uptake by three dicotyledonous crops grown in contaminated soil 的學(xué)術(shù)論文,發(fā)表在國際科學(xué)期刊《環(huán)境科學(xué)與污染研究》上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委(40871221)和廣東省環(huán)境污染控制與修復(fù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(2013K0008)的經(jīng)費(fèi)資助。

不同鈍化劑作用下3種植物對鎘的吸收
