行业观察 | 土壤重金属污染的“镉”命之路
在我国的重金属土壤污染中，镉(Cd)污染是危害性最大的。Cd元素已被联合国环境规划署列为全球性意义危害化学物质之首。镉污染不仅会引起土壤功能的失调、土质的下降，还会不同程度的损害植物的生理发育，影响植株的生长代谢。Cd通过植物吸收，富集而转移进入食物链危害人类的生命和健康。
广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场长期关注镉，研究表明，此种重金属又特殊又棘手—迁移性强，极易进入土壤被植物富集再经食物链进入人体。
土壤中镉浓度很高的主要原因
1.自然地球化学的运动。包括火山喷发、盐熔和单质镉的自然浓集作用，它常常导致土壤镉的高背景。
2.人类生产活动。包括采矿(每年因采矿进入生态环境中的镉为7.7×106kg)、冶炼、污灌和磷肥施用等工农业活动。
3.上述两种作用的复合。
有色金属矿产开发、冶炼及其他工业生产排出的废气、废水和废渣都会造成镉污染。而我国耕地大量使用的磷肥中也有相当高的镉含量，因此当这些磷肥进入土壤，也加重了土壤中的镉浓度。此外，城市污泥和垃圾的焚烧也可导致土壤中镉含量增高。
近几年来，湖南等地大米镉超标事件频发，之前曾有过调查，发现10%左右的市售大米镉超标。对此，南京农业大学教授潘根兴指出：这与国标定得比较高有关系——大米中镉的国标限量为每公斤0.2毫克，而国际标准是每公斤0.4毫克。
“在中国，城市废旧电池至今不能分类处理造成的镉污染，我觉得更应该引起重视。” 中国农科院农业资源与农业区划研究所研究员张维理说，目前在我国许多大城市，城乡结合带不仅用于处置城市垃圾，也是城市蔬菜主要产区，源于城市垃圾的重金属污染将会直接影响到土壤和农产品安全。
在许多国家，为防治重金属污染，早已实施了废旧电池的集中收集和单独处理，而不与普通生活垃圾混合填埋。我国东部地区城市人口密集，城市垃圾产生量大，若不尽快实现生产、生活垃圾的分类处理，含镉量高的废旧电池混入大量的生活垃圾，将会在城市边缘形成严重的农田土壤和水的重金属污染。
镉污染土壤的危害
由水源或食物等引起的镉中毒多为慢性发作，它会引起消化道黏膜的刺激，出现恶心、呕吐、腹泻、腹痛、抽搐等症状，这种经消化道吸收引起的镉慢性中毒最容易损伤人的肾、脾、肝脏等器官，还会引发贫血、生殖功能下降等问题。
长期摄入受到镉污染的食品，会造成镉在体内蓄积，导致骨软化症，周身疼痛，被称为“痛痛病”。镉本身也是致癌物之一，能引起肺、前列腺和睾丸的恶性肿瘤。
镉危害的隐蔽性
镉污染因其隐蔽性和滞后性往往容易被人忽视。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般比较直观，而土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。
在遭受镉污染的地区，人们通常对于污染状况认识不足，认为只要还能长出粮食，就可以继续种植食用。
另一方面，短期摄入镉超标食品伤害并不会立即显现。由于进入到人体的镉生物学半衰期长达10到30年，在这期间，摄入的镉将主要在肝、肾部积累，经过数年甚至数十年慢性积累后，人体才会出现显著的镉中毒症状。但此时，土壤已经完全被镉污染破坏。镉污染具有相当大的不可逆性，土壤一旦被污染，对农作物的影响将持续很长一段时间。
据估算，中国仅镉污染的耕地就有8000万亩左右，被镉、砷等污染的耕地近1.8亿亩；黄河水系、淮河干流、滦河的镉超标率都在16%以上。我国每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680余吨。在一些重金属污染严重的地区，稻田有效镉含量甚至是国家允许值的26倍。
潘根兴几年前的研究表明，大米镉超标程度视土壤和品种而定。超级杂交稻比一般水稻更容易吸收金属镉。令水稻更易吸收镉的基因近年来也被发现。科学家已在实验种植基本不吸收镉的水稻品种。
具有修复土壤镉污染能力的植物
植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。
1.印度芥菜
十字花科物种对聚集特定的金属很有效，同时过程中还会产生大量的生物质，而印度芥菜居于首位。它比其他物种能移除3倍多的镉，减少28%的铅，减少48%的硒，而且在对抗锌、汞和铜上也很有效。
2.叶芽南芥
叶芽南芥又称蔓田芥，属十字花科多年生草本植物。在受到重金属镉污染的土壤中栽种科植物蔓田芥，能够减少土壤中镉的含量。利用这种方法可以使大范围受到镉的轻度污染的土壤得到净化，而且成本低廉。
3.向日葵
向日葵根围对土壤中多环芳香烃生物降解的实验显示出向日葵减少土壤中多环芳香烃的能力，但是真正让人大吃一惊的是它们聚集污染物种类的广度。重金属如铅、锌、氮、磷、钾、镉、铜或锰成为其食物，而且有助于向日葵很快的生长并发挥作用。
4.油菜花
油菜花可以用来净化土壤中的重金属，尤其是镉，这是日本藤田公司经过多年实验后给出的结论。油菜花对镉的蓄积能力达2000ppm(百万分率)，对锌的蓄积能力达10000ppm。“苗圃实验证实，其对重金属的蓄积可以达到1000克/公顷，这是世界最高水准。”藤田公司技术人员说。
（来源:土壤修复技术）
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