這是一次特殊的郊游。小朱和小程在前面走得輕車熟路，記者在后面緊趕慢趕才能勉強跟上。雨中的田壟極其泥濘，一腳踩上去，松軟的泥土就到了腳面。好不容易走過一片膝蓋高的花卉，來到一塊被綠色覆滿的田里，這里的作物都很矮，又不常見，甚至叫不出名字，但對于當地來說卻有重大的意義。

這里是廣東省韶關市仁化縣，重金屬污染防治重點區(qū)域。近年來，韶關全面推進對土壤重金屬污染的綜合防治，是全國6個先行區(qū)之一，在技術驗證、種植替代、環(huán)境管理等方面有階段性進展。在廣州、佛山、東莞等地，科研人員也都進行了大量的技術探索和治理實踐，取得了顯著的進展。

今年5月，全國生態(tài)環(huán)境保護大會在北京召開，習近平總書記出席會議并發(fā)表重要講話。他在講話中強調，黨的十八大以來，我們開展一系列根本性、開創(chuàng)性、長遠性工作，加快推進生態(tài)文明頂層設計和制度體系建設，加強法治建設，建立并實施中央環(huán)境保護督察制度，大力推動綠色發(fā)展，深入實施大氣、水、土壤污染防治三大行動計劃，率先發(fā)布《中國落實2030年可持續(xù)發(fā)展議程國別方案》，實施《國家應對氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》，推動生態(tài)環(huán)境保護發(fā)生歷史性、轉折性、全局性變化。

習近平強調，生態(tài)環(huán)境是關系黨的使命宗旨的重大政治問題，也是關系民生的重大社會問題。廣大人民群眾熱切期盼加快提高生態(tài)環(huán)境質量。我們要積極回應人民群眾所想、所盼、所急，大力推進生態(tài)文明建設，提供更多優(yōu)質生態(tài)產品，不斷滿足人民群眾日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。

面對這個全民關注的問題，南方日報記者采訪了環(huán)保、國土部門相關治理工作主管機構以及研究機構的專家，并實地探訪了土壤污染治理工作相關試點，推出南方特稿，為讀者詳細報道這場土壤深處的“戰(zhàn)爭”。

地表下20厘米??重金屬這樣進入食物鏈

2018年8月3日，下雨了。

此前已經很久沒有下雨，這天一次下了個透。晶瑩的雨珠，落到青翠多肉的葉子上，順著那密密層層的葉片滑入植株的深處。植株間，地膜下，褐色的土壤在雨水的滋潤下顯得更加油潤。

松軟的土壤像海綿一樣，貪婪地將雨水吸收進去。土壤的“血液”得到了補充，各種化學和物理變化一一展開。無機鹽類、膠體、有機化合物更多地溶入了土壤溶液中，各種離子的活性上升了。

在下雨的間隙，亞熱帶的陽光穿透了薄云和霧氣，把熱量輻射到地表，毫無商量的余地。這里是北緯25度，夏季平均氣溫超過28攝氏度。蒸騰作用出場了——葉片上的氣孔打開，讓水分從葉表的氣孔蒸發(fā)到空氣中，給自己降一降溫。“‘空調’就是我的命。”植株說。

“空調”也使植株口干舌燥，很快，從葉片到根須，各個部分都在吶喊著：“我需要水，水……”

“根須物流公司”加強了工作。幾十萬條根須、難以計數的根毛都拼命擴大著自己的表面積，通過一個個細胞持續(xù)吸收水分，以供應整個植株的需要。它們很快將根須附近的土壤溶液“吸干”。

溶液流體是養(yǎng)分的源泉，根須附近的土壤溶液少了，就與其他地方形成了水勢和濃度差，其他地方的養(yǎng)分和水在壓力下自然運移過來。很快，地表以下20厘米的地方，養(yǎng)分離子的質流大量形成。離子爭先恐后地隨著質流奔向植株的根須，穿過根須的細胞皮，到達植株之中，成為植株的一部分。

在這些被吸收的養(yǎng)分離子中，有一類特殊的“難民”——鋅、鎘、鉛等重金屬的離子。它們有的來自地下的礦石風化物，有的來自地表的降塵，還有的來自洗礦的廢水，都被地下水、河水、雨水或灌溉水一股腦兒地融合到土壤中。在沒有被人們發(fā)現的時候，它們悄悄地通過植物的根系溜進了稻谷和蔬菜中，上了人們的餐桌。

超積累植物??景天家族的奧妙

小朱和小程是江蘇螢火蟲環(huán)境科技有限公司的工程師，都在韶關從事土壤污染治理工作?？梢孕蜗蟮匦稳菟麄兊闹卫矸椒?ldquo;拔毒法”，就是用“超積累植物”吸收和富集土壤中的重金屬，再將植物安全處置，達到治理目的。

“超積累植物”，是指能耐受和超量吸收重金屬并將其運移到地上部積累的植物，其地上部分重金屬濃度能達到普通植物體內的100倍左右。它們還有一個特點是吸收了重金屬之后還能長得很好，自身不會“中毒”。不像花生、水稻之類，吸收到重金屬之后可能自己就先枯黃死掉了。

景天科植物是一個大家族，有上千個品種，其中不少是著名的“超積累植物”。小朱她們種植的伴礦景天就是其中的一種，每年可以種植一茬或兩茬，在重金屬中輕度污染土地上每茬可以降低8%—10%的重金屬含量。它的優(yōu)點是生命力頑強、長得快、無需特別照顧、扦插方便。

據小朱介紹，伴礦景天種植密度一般為每畝3萬株。

另外，伴礦景天的根系發(fā)達卻又不深，只有20厘米左右，成熟之后可以直接用手拔起來，這點很重要。小朱她們的經歷就是很好的說明——今年入夏以來，附近區(qū)域就幾乎沒怎么下過雨，附近的農戶都在忙，花錢也雇不到人，兩個工程師只好自己下田拔景天。如果種的是其他根系太深的植物，根扎到1米以下，收起來就太費人工了。

廣東省地質實驗測試中心環(huán)境地質科學研究所也在使用景天來進行土壤修復工作。他們的品種叫做東南景天，同屬于景天科，研究所也在這一區(qū)域開展相關試驗工作。實驗數據表明，在受到重金屬污染的土地上收獲的景天，每千克中有13—17毫克的鎘。由于景天92%都是水分，烘干后的“干草”中，鎘含量可達160—218毫克/千克。這種“拔毒”的效率在植物中是相當高的。

兩個難題??推廣和環(huán)保處理

“超積累植物”也并非沒有弱點，最大的問題是經濟性不好。比如景天本質上就是礦區(qū)的野草，所以才有生命力頑強無需特別照顧的優(yōu)點，但也意味著這種植物實際上沒什么特別的經濟價值。伴礦景天目前每株一兩元的市場價格，乘以每畝動輒要幾萬株的數量，這決定了它現在還只能少量應用于試驗田，未來育苗成本下降后其優(yōu)勢將逐漸顯現。

環(huán)境地質科學研究所副所長江海燕博士評估，景天在中輕度鎘污染的土地上種植5至10年才能將污染問題基本解決。在這5至10年里，景天本身無法產生足夠的經濟效益，大規(guī)模種植不現實。

引入社會資本防控區(qū)域環(huán)境安全成為一個新思路。為此，政府架起橋梁引入“土壤修復與150mw光伏發(fā)電綜合利用項目”，該項目去年獲得了中國新能源創(chuàng)新獎。合肥陽光新能源科技有限公司項目總監(jiān)張正茂告訴記者，當地與陽光電網用盈利補貼防治資金，提高技術可持續(xù)性。光伏板是遮陰的，剛好可以和喜陰的伴礦景天結合。

種植“超積累植物”本身有沒有辦法解決經濟性問題?小朱她們目前將伴礦景天和觀賞性植物間作，種景天“拔毒”，種觀賞性植物如梔子、紅葉石楠、毛杜鵑、鵝掌柴、野牡丹等賣錢。重金屬只要不入口，就不會產生實質危害。

江海燕告訴記者，關于經濟性問題，她們嘗試了將東南景天與小白菜間作，發(fā)現相對比較安全，因為這種蔬菜的生長周期很短，還沒來得及吸收大量的重金屬和有害物質，就已經長成上市了。這對于農民來說是個好消息。不過，柳葉紅莧菜、辣椒葉對重金屬的吸收能力較強，為此江海燕建議，在污染土地上最好不要種植此類蔬菜。

使用“超積累植物”還有一個棘手的問題需要解決，就是如何處理已經富集了重金屬的植株。這種特殊作物與一般的莊稼不同，“還田”肯定是不行的，隨便燒掉也不行，會將部分重金屬又放回大氣中，最后還是毒害人類自己。普通的垃圾焚燒廠也沒有處理過這樣的垃圾，還需要試驗測試其可行性。不過，中科院土壤研究所已經研發(fā)出了專門處理這種“超積累植物”的焚燒爐，解決了這一難題。

螢火蟲環(huán)科目前正在研發(fā)一種新的處理方式，他們先用鍘草機將伴礦景天鍘碎，再進行固液分離，固體進行安全焚燒，液體加化學試劑進行沉淀處理。這種技術可對景天進行快速脫水處理，大幅縮短晾曬周期，并且處理后的植物體積縮減約90%，重量減少60%以上。

葉面上的較量??植物里的“迅雷”納米硒

當我們使用迅雷等下載軟件的時候，經常會覺得上網的速度變慢了。這是因為，此類軟件占用網絡帶寬。在帶寬有限的條件下，一種操作占用了太多的帶寬，自然會影響網速。這種思路也被應用到土壤污染的治理中。

前面提到，重金屬離子是同所有的植物養(yǎng)分離子一起被根須吸收進植物體內的，而植物根須的吸收能力是有限的。如果能夠讓一種對人體無害甚至有益的元素大量進入植物體內，就能夠在一定程度上阻止和減少植物對鉛鎘等重金屬元素的吸收。這一次，科研人員找到的“有益元素”是硒。

硒元素曾一度被認定為毒性元素，后來終于正名，成為“必需微量元素”之一，但在人群中的攝入量仍較低。暨南大學陳填烽教授一直致力于納米硒的研究，并取得豐碩的成果。環(huán)境地質科學研究所的科研人員聯合暨南大學陳填烽教授將其研發(fā)的多糖功能化納米硒應用在重金屬污染土壤修復上，嘗試在植物的生長中人為添加硒元素。在輕微度鎘污染土壤中，他們將多糖功能化納米硒在水稻的分蘗期初期、分蘗盛期以及齊穗期進行葉面噴施，三次合計噴施量為1.5克硒/畝，收獲后測量發(fā)現，種植的水稻天優(yōu)390糙米中鎘含量與空白對照相比降低了64.15%，糙米中鎘的含量下降到0.171毫克/千克;而以10克硒/畝進行土壤均勻添加后，糙米中鎘含量與空白對照相比降低了56.69%，糙米中鎘的含量下降到0.206毫克/千克。水稻糙米中硒含量的變幅為0.082—0.257毫克/千克，判定為富硒稻米。這一做法實現了減少重金屬鎘污染土壤對水稻的毒害作用，并生產得到高價值的富硒農作物。

“這個過程中有一個硒鎘拮抗機理在發(fā)揮作用。”江海燕介紹，當納米硒進入土壤后，硒和鎘離子結合為硒鎘大分子難溶物。這種東西一看名字就很古怪，當然也不受植物們的歡迎。植物的根系在吸收養(yǎng)分離子的時候，并不是對所有“難民”都給“落地簽”的。在植物的根系細胞中有一個叫做凱氏帶的結構，它是植物的“海關”和“邊防大隊”，把硒鎘難溶物牢牢地擋在外面，而養(yǎng)分離子則可以通過根系內皮層的原生質體進入植物體內。硒鎘拮抗機理還加強了植物體內的相關反應，降低了鎘離子向籽粒中轉運的效率。

環(huán)境地質科學研究所還將這種做法推廣到蔬菜上，增城遲菜心用納米硒進行葉面噴灑，噴施量為0.5克/畝作用下，產出的增城遲菜心中硒的含量高達0.206毫克/千克，是空白對照的41倍。按人均每天蔬菜的食用量為0.5千克進行計算，攝入的硒含量為100微克。

在葉面上噴灑相關制劑就可阻隔重金屬的積累，因此該技術被稱為“葉面阻隔技術”。它最大的優(yōu)點是在葉面上噴灑相關化合物就可以改變重金屬在植株體內的分配,抑制重金屬向籽粒的運輸,有效減少作物中的重金屬積累,可以較為方便地大面積應用。這場葉面上的較量，科研人員又取得了勝利。

“常規(guī)武器”??成本大大降低的鈍化材料

與其他“戰(zhàn)爭”一樣，在治理重金屬污染的“戰(zhàn)爭”中，成本也是問題的關鍵。只有找到成本足夠低廉、可以大規(guī)模應用的“武器”，才有徹底取得勝利的可能。膨潤土等鈍化材料的使用是科研人員找到的另一種成本較低的方案。膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產，具有很好的離子交換性。環(huán)境地質科學研究所的科研人員對膨潤土進行了巰基化改性的處理，使其能夠更好地吸附和固定鎘離子。

環(huán)境地質科學研究所還開發(fā)了金盾1號鈍化材料，這是一種具有多孔結構和較大比表面積的粉狀材料，富含有大量的硅氧化物及鋁氧化物，同時還包含少量的氧化亞鐵、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、二氧化鈦、碳粒等。其中二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵成分可部分溶于水后形成膠凝物質水化硅酸鹽、水化鋁酸鹽、氫氧化鋁、氫氧化鐵等物質，對重金屬有非常好的吸附—絮凝沉淀效果。在少量氧化鈣的作用下，材料在溶液中呈現電負性，容易吸附帶正電的重金屬離子。

這些鈍化材料的工作原理就是，通過各種復雜的化學反應，讓土壤中的重金屬離子轉化為無法被植物所吸收的化合物，也就無法進入食物鏈，從而保證了餐桌的安全。而這些鈍化材料的成本是多少呢?最便宜的是2元/每公斤，根據污染情況，每畝要使用500—1500公斤，可以保證一畝農田一年之內的安全。也有60元/每公斤的鈍化材料，可以保證數年內的種植安全。

尾聲??永遠的離開

在項目現場，一株最茂盛的伴礦景天上方，一只握住植株，用力拔起，帶出一蓬大胡子一樣的根須。

那些已經富集在植株內的重金屬，也隨著這株伴礦景天一起，永遠地離開了這片土地。