农田土壤中降低重金属污染的修复策略|FASE专辑

导  读

重金属污染严重威胁着土壤的生态功能、水质和食品安全。本文讨论了重金属污染对食品安全的影响。

来源：农业科学与工程前沿公号（2020年9月3日）

健康土壤，健康食品

Healthy Soil for Healthy Food

专 辑 文 章 介 绍

·第九篇· 

▎论文ID

Strategies to manage the risk of heavy metal(loid) contamination in agricultural soils

农田土壤中降低重金属污染的修复策略

期  刊：Frontiers of Agricultural Science and Engineering (FASE)

作  者 :  Fang-Jie ZHAO

通讯作者 : Fang-Jie ZHAO

College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

 : [e-mail]

  Cite this article :  

Fang-Jie ZHAO. Strategies to manage the risk of heavy metal(loid) contamination in agricultural soils[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2020, 7(3): 333-338.

文章摘要

重金属污染严重威胁着土壤的生态功能、水质和食品安全。本文讨论了重金属污染对食品安全的影响。镉(Cd)和砷(As)易被作物吸收，是食品安全中最为关注的重金属元素。水稻是人体摄入Cd以及As的主要来源。由于土壤污染和土壤酸化，我国南方地区存在水稻Cd含量过高的现象。在酸性土壤中，可以通过施用石灰来减少水稻对Cd的吸收，稻田水分管理也可有效降低水稻对Cd和As的吸收。目前已鉴定出水稻中控制Cd和As吸收和转移的基因，为育种以及利用基因工程培育低重金属吸收量的作物品种奠定了基础。保护免受重金属污染是长久之策，需加强对农田土壤中重金属的长期监测，同时可以建立质量平衡模型来评估区域农田土壤重金属的风险。

关键词：砷、镉、食品安全、重金属、土壤污染

文章亮点

1.由于土壤的母质和成土过程不同导致的，不同土壤中重金属的起始含量不同，对区分自然土壤污染和人为污染增加了的困难。

2. 重金属污染物污染土壤后，进入食物链影响食品安全，也会对土壤微生物、动植物产生毒性，威胁土壤的生态系统功能。

3. 重金属从土壤转移到粮食作物的过程中存在三个障碍：溶解性障碍，转运障碍和植物毒性障碍。

4. 重金属从土壤到食物链的转移能力取决于其在土壤中的生物利用度，生物利用度又受多种土壤和植物因素的影响。

5. 通过遗传育种培育对重金属吸收较少的新型作物栽培品种，减少重金属进入食物链。

文章图表

表1: 土壤重金属污染的缓解方案

表1中提到了多种重金属元素的主要风险以及缓解办法，下面将一一进行列举，

砷(As)，主要风险为在粮食作物（水稻）中的积累影响食品安全，土壤中高含量的As对水稻产生毒害作用。缓解方法有1.稻田水管理：交替湿润和干燥。2.As积累量低品种的筛选和育种。3.施用硅肥。4.锰铁氧化物。

镉(Cd)，主要风险为在粮食作物中积累和影响食品安全。缓解方法有1.在酸性土壤上施用石灰。2.灌浆过程中延迟排干稻田水。3.积累量少品种的筛选和育种。4.开展经过批准的基因编辑与基因工程。5.利用植物修复去除土壤中的Cd。

钴(Co)铜(Cu)镍(Ni)锌(Zn)主要风险为会影响土壤微生物和土壤动物并对土壤的生态功能产生影响。缓解方法有1.在酸性土壤上撒施石灰。2.增加土壤有机质。

铬( Cr(VI) )主要风险为1.容易渗入地下水中，造成地下水的污染。2.对植物的毒害作用。缓解方法是增加土壤有机质，促进土壤微生物还原Cr。

汞(Hg)主要风险表现在水稻作物对Hg的积累，缓解方法有加强稻田水的管理：交替湿润和干燥。

铅(Pb)主要风险为吸入或摄入土壤粉尘，缓解方法有1.在酸性土壤上施用石灰。2.施用磷肥以促进Pb的固定。3.清洗或者将蔬菜去皮以清除表面的灰尘。

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▎下篇预告

Restoring soil health to reduce irrigation demand and buffer the impacts of drought

提升土壤健康有助于减少灌溉需求缓解干旱胁迫

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