前不久，镉大米危机事件引起社会的广泛关注和热议，镉超标重金属污染便成为社会急切需要追寻的根源和解决的问题。那么，植物如何大战重金属?镉大米危机牵出土壤污染现实。

中国水稻研究所与农业部稻米及制品质量监督检验测试中心2010年发布的《我国稻米质量安全现状及发展对策研究》称，我国1/5的耕地受到了重金属污染，其中镉污染的耕地涉及11个省25个地区。

土壤重金属污染如看不见的幽灵一般渗透进了我们的生活。这些幽灵隐藏在土壤里，它们不仅使作物减产，还沿着植物根系攀缘，侵袭进入大米、蔬菜等各种常见的农作物，最终到达人体内，并累积到了足以致病的剂量，对人类健康造成严重危害。

它们分散、范围广、隐蔽强，消灭它们是一项费时费力成本高的工程。经过近半个多世纪的摸索后，科学家们如今正在组建一个植物军团，用来抵挡重金属污染的攻击，它们是400多种超富集植物，善于从土壤中吸收各种重金属，对付不同类型的重金属污染时各有所长。配备了化学强化或者微生物强化的武器之后，它们的战斗力更加超群。

但是，矿山废水、工业废水等污染源头如果没有得到遏制，重金属污染的幽灵就不会从大地上撤退，这将是一场永不停歇的战争，而人类和植物这一方，将永难获胜。

用植物吃掉重金属

植物修复技术是指利用植物的吸收、分解、挥发或固定土壤重金属作用，降低重金属在土壤中的含量和有效态含量，从而减小重金属的危害性。中国科学院地理所研究员陈同斌曾在接受媒体采访时称，我国大多数城市近郊土壤受到了不同程度的污染，多地粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。而它藏在土壤中更隐蔽，污染暴露的时滞较长，容易被人们忽视，比水污染和大气污染更危险。

华南理工大学副校长、工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室主任党志介绍，对受到重金属污染的土地，修复的方法有很多种，主要是物理、化学和生物的方法。而实践证明单纯采用物理和化学的方法并不实用。物理的方法是指某个地方的土地污染了，就把这个地方的土地拿走，换上干净的土。这种方法工程量大、费用高昂，只对局部的企业用地污染有效，无法解决大面积的耕地污染问题。化学的方法是通过改变土壤的物理化学性质，使得重金属不能被植物吸收。“只有能溶于水的离子态和络合态的重金属才会被植物吸收，我们可以通过加一些化学物质比如石灰来改变土壤的PH值，让它呈碱性。重金属和氢氧根离子就能形成沉淀，变得不溶于水了，植物就不会吸收了。”党志说。但是，植物根部会不断分泌一些物质，这些分泌物大部分是酸性的，时间久了，加进土壤里面的碱就被中和掉，不能起作用。而且，也不能一直往土壤里面添加化学物质，会改变土壤的性质，作物也难以生长。

“化学的方法最大的问题是，无论加什么东西，重金属仍然存在于土壤中，只是限制了它的活性，没有把它去除。”党志说。

于是，植物修复技术在诸多修复被重金属污染土地的技术中脱颖而出，其中植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。植物提取是利用超富集植物的根系从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到植物的地上部分，然后收割地上部分，连续种植超积累植物即可将土壤中的重金属降到可接受水平。植物提取的核心是战斗力超强的超富集植物。超富集植物是指能够超量吸收重金属并将其运送到叶片、果实等地上部位的植物。一般来说，它们在地上部分的重金属含量能够达到普通作物在同等条件下的100倍以上。

组建超富集植物军团

目前很多人都在从事利用植物修复技术来进行土壤污染修复的研究，寻找更经济更适宜的超富集植物，并探索植物—化学和植物—微生物联合修复技术。

随着研究的深入，人们发现，重金属被植物吸收以后，绝大部分都聚集在植物的根部，地上部分收割完后，重金属仍然随着根部的腐烂又回到了土壤中。因此，研究者们提出，超富集植物需要满足3个条件：植物地上部分富集的重金属达到一定的量;植物地上部分的重金属含量应高于其根部;高重金属含量下植物生长没有受到明显抑制。

1989年生物学家Baker等人制定了筛选超富集植物的“临界含量”，其中锌和锰为10000mg/kg，镉100mg/kg，金1mg/kg，铜、铅、镍、钴均为1000mg/kg。

目前发现的对重金属具有超积累能力的植物有45科约400多种，其中73%为镍的超积累植物。十字花科遏蓝菜属是一种锌和镉的超积累植物，是超富集植物军团中的“作战高手”。

根据研究者的实验，遏蓝菜地上部分锌和镉含量可分别达36000mg/kg和1140mg/kg，且地上部分锌含量高达26000mg/kg时植物尚未表现中毒症状。在镉浓度为19mg/kg的工业污染土壤种植收割天然遏蓝菜6次，即可将土壤中的镉下降至3mg/kg。

不过，并不是善于吸收重金属就能够被实际应用在重金属土壤的修复工程中。什么样的植物能够获得认可加入“超富集植物军团”呢?科学家们有一套严格的筛选标准。