原標題:南京土壤所在重金屬超標農田和稀土尾礦地安全利用關鍵技術研究方面取得進展

  長期礦山開採、選礦與冶煉等活動導致了江西等地農田土壤重金屬超標較爲突出,影響了農產品質量安全;贛南稀土礦區臍橙果品重金屬和稀土元素是否超標,引起了社會的廣泛關注。近年來,中國科學院南京土壤研究所研究員王興祥團隊針對重金屬超標農田和稀土尾礦地安全利用開展了較爲系統的研究,取得新進展。

  一、以保障農產品質量安全爲出發點,採用國內外最新的污染生態和食品安全風險評價方法,基於土壤-作物系統重金屬遷移預測模型,結合物種性敏感分佈,建立了土壤重金屬安全閾值(水稻、蔬菜等),並結合江西實際開展了贛南臍橙果園土壤重金屬安全閾值研究,在國際期刊上發表系列論文[1,2,3,4],起草制定了相關國家標準(GB/T 36783-2018,GB/T 36869-2018),明確了贛南臍橙果園土壤的安全性及優越性[5,6],爲國家農用地土壤環境質量標準的修訂提供了科學依據,爲農用地土壤污染風險評估與管控、種植結構調整、發展重金屬超標農田安全利用技術提供了理論依據。

  二、開展了重金屬超標農田和稀土尾礦地安全利用關鍵技術研究。從當地主栽品種中篩選出了一批具有區域適應性的相對低積累品種;發現了水稻第1個節的擴散維管束在控制Cd地上部轉運的重要作用,即接近稻穗第1個節的擴散維管束面積越大,Cd向籽粒(縱向)遷移能力越強,相反,Cd越容易轉運到葉片中(側向)[7];發明研製了多種土壤重金屬複合鈍化材料和"T"形蓄水溝等稀土尾礦地植被快速恢復技術;發展了簡易的鈍化材料可持續性評價方法[8];發現了分櫱期施用微肥在阻控Cd進入水稻植株體的作用及機理[9],Se、Fe主要是通過根表鐵膜阻隔作用減少水稻根系吸收Cd,Zn主要是競爭抑制Cd向地上部分的運轉;研究發現鹼性鈍化材料在大幅度降低土壤Cd有效性的同時,也導致土壤Zn、Fe等元素有效性的降低,影響糙米降Cd效果,進而發展了水稻基施鈍化材料與分櫱期追施微肥的聯合調控技術,比單獨使用石灰等鈍化材料,降Cd效果高20個百分點[10]。

  三、集成了重金屬超標農田和稀土尾礦地安全利用技術體系與模式,並進行了大面積示範應用;推動了江西省土壤污染治理與修復產業技術創新戰略聯盟的組建;示範了土壤環境治理公衆參與的積極作用,取得顯著的環境、經濟和社會效益。

  以上研究與示範得到國家公益性行業(農業)科研專項(200903015)、國家科技支撐計劃課題(2015BAD05B04)和江西農業生態環境保護項目等資助。部分內容參與集成的成果《重金屬超標農田和稀土尾礦地安全利用關鍵技術及應用》獲得2017年度江西省科技進步一等獎。

  文章鏈接:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

土壤重金屬安全閾值推導與驗證
節對不同水稻品種Cd積累的影響及機制
水稻基施鈍化材料與分櫱期追施微肥的聯合調控技術
重金屬超標農田安全利用試驗示範
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