在“中国汞都”贵州清镇——一片深受汞污染毒害的“受伤”土地上,中国科学院高能物理研究所科学家巧妙地利用了微量元素——硒,成功地使实验水稻中的汞含量接近国家标准。日前,相关研究成果发表于国际农林学杂志《植物与土壤》,并获得国家专利。
耕地,对于贵州来说是稀缺资源。正因如此,常规治理汞污染土壤采用的客土法、热脱附法、化学淋洗法都显得有些奢侈。因此,尽管有些农田的土壤汞含量超标,水稻产量不高,仍有不少农民选择继续种,而种出来的大米必然会存在汞超标的情况。
“给水稻补硒,一是可以通过硒和汞的作用,把土壤里的汞固定下来,阻碍汞进入植物;二是通过补硒,使汞的存在形态发生变化,让高毒性的汞在植物里变成低毒性的汞,使毒性对人体的危害减小。”高愈希讲解说,最后,他们发现,稻米里汞的蓄积量约能减少20%。
但是“硒本身也有毒性。”高愈希表示,正因如此,剂量的把握至关重要,在推广和实验方面科研人员一直都采取谨慎态度。从一开始实验,科研人员就倍加谨慎。实验前,他们买了12只收纳箱用来养水稻,将它们平均分成6组,埋在稻田里,稍微比稻田的水面高出一点,在制造与稻田相似的环境的同时,将其与稻田隔离开,“每个培养箱里添加的硒的剂量不同,要防止加进去的样品溢到农田里”。
在中国科学院高能所多学科研究中心副主任、研究员张智勇看来,尽管国内也有其他的机构在研究汞污染土壤生物修复法,但是相较而言,高能所有一个明显优势,即可以依托大科学工程,实现一些好想法。他告诉记者,研究工作得到了基金委和中国科学院的大装置联合基金的支持。
如今,这批研究人员有一个科研“利器”——同步辐射技术。近年来,这一研究方法已经越来越多地用于重金属污染的生物农学领域。借助着同步辐射技术等手段,研究人员对硒降低稻米中的汞含量的机理进行了探讨,认为硒的加入降低了土壤中汞的生物可利用度,促进了根表铁膜及其他生物屏障的形成,并在米粒中形成了毒性较低的汞硒复合物。证实了补硒确实对稻米里汞的含量和形态有一定的影响。