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“我們村旁是涓水河，環(huán)境美，灌溉條件好，周邊也沒有廠礦企業(yè)，可沒想到的是，一些田塊種出來的稻谷卻遭受著看不見的鎘污染。”湖南省湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村村支書馮正坤說，一直以來，村民都盼著讓土壤中長出安全糧。

 這也是農(nóng)業(yè)科技工作者亟待解決的問題。隨著去年3月，南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控協(xié)同創(chuàng)新項目的啟動，這項由中國農(nóng)科院7個研究所11個創(chuàng)新團隊百名專家聯(lián)手合作的科研行動在湖南省長株潭地區(qū)拉開序幕。

部分南方稻田為什么會鎘超標？超標稻田能生產(chǎn)出安全糧？一年多以來，協(xié)同創(chuàng)新項目獲得了哪些新進展？帶著這些思考，跟隨著專家的視線，記者來到“南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控協(xié)同創(chuàng)新技術示范基地”——湖南省湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村實地采訪，探究以鎘為重點的重金屬污染源從哪里來？拿什么來為水稻安全生產(chǎn)護航？

問題一    稻米鎘污染從哪里來？

——是由土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè)投入品等多因素造成的

 “萬物土中生，稻米鎘元素主要來源是土壤，但是一年時間以來，我們發(fā)現(xiàn)除土壤環(huán)境外，農(nóng)業(yè)投入品、大氣沉降、品種、灌溉水等很多因素綜合在一起造成的稻米鎘超標。”據(jù)“南方地區(qū)稻米重金屬鎘污染綜合防控”項目負責人、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所研究員劉仲齊介紹，任何一個因素都不能有效解釋大米鎘污染重金屬超標問題，必須多個因素綜合起來考慮，示范基地開展了定位監(jiān)測，設立了源解析專題項目，目的是要搞清楚稻米鎘污染從哪里來。

湖南是有色金屬之鄉(xiāng)，由于歷史原因，長期工業(yè)“三廢”排放，污水灌溉，造成了局部稻田土壤污染。稻田污染與稻米鎘超標有很大相關性。但稻米鎘超標影響因素是多方面的。劉仲齊舉例道，比如品種，有的品種能夠富集大量重金屬，并把它轉運到籽粒中去，而有的品種雖然富集重金屬，但不往籽粒中轉運。所以，即使生產(chǎn)環(huán)境一模一樣，不同水稻品種稻米里面的鎘含量也千差萬別，甚至可以相差20~30倍。所以，只有將環(huán)境因素和品種因素結合在一塊，才能保證以后我們生產(chǎn)的大米是安全的。

 劉仲齊告訴記者，正因為重金屬鎘的來源復雜，所以，治理鎘污染就不能再走以往單打獨斗、就土治土的路子，必須將研究土壤、品種、灌溉水等各領域的科學家聯(lián)合起來攜手攻堅克難。

目前，中國農(nóng)科院協(xié)同創(chuàng)新團隊在湘潭縣河口鎮(zhèn)楊基村建立了全國唯一一個開放型的鎘污染綜合防控示范基地，面積達100畝，任何科研單位和企業(yè)只要有好的想法和技術，都能在基地開展試驗和示范。

 問題二   耕地中的鎘等于大米中的鎘嗎？

 ——通過有效阻鎘后，農(nóng)田中的“鎘”污染不等于稻谷有污染

 “一年的研究中，我們找到重金屬鎘從土壤進入到籽粒到底經(jīng)過了哪些路，也就是發(fā)現(xiàn)了鎘在水稻中的遷轉規(guī)律。”劉仲齊介紹，水稻體內(nèi)廣泛存在的非選擇性陽離子通道，這是影響大多數(shù)水稻品種鎘吸收轉運的關鍵路徑。

 劉仲齊進一步解釋說，水稻體內(nèi)對元素的運輸有主動運輸和被動運輸兩種方式。如鉀、鈣離子等作物生長必需元素，它們有專門的通道主動進入，就好比乘坐專車進入水稻體內(nèi)；而對于鎘這類非必須元素，就從非選擇性陽離子通道被動進入，這類似于乘公交車進入水稻體內(nèi)。

“所以我們要控制重金屬鎘，不能依靠單一途徑，而是要加強整個公用通道的安保措施去管控。”劉仲齊介紹，基于以上研究，協(xié)同創(chuàng)新團隊提出一個理論：以調(diào)動水稻本身的阻控機制為核心，來控制稻米里面的鎘含量。

“研究還發(fā)現(xiàn)，低鎘農(nóng)田能保證多數(shù)品種的稻米鎘含量不超標，但部分鎘超標的農(nóng)田也能產(chǎn)生出低鎘稻米。而且，通過有效阻鎘后，即使是農(nóng)田有一定的“鎘”污染，也不等于稻谷有污染，污染的土壤上也能長出安全的稻米。”劉仲齊說，只要通過適當?shù)淖杩胤椒ǎ�不讓土壤中的鎘進入稻米中，就達到了生產(chǎn)安全稻米的目標。

問題三    如何綜合防控鎘污染？

 ——形成了以“凈源”、“失活”、“減量”、“低吸”為主打的技術途徑

 那么，如何將鎘污染阻止在稻米之外？

 “單一的方法解決不了復雜的問題。”劉仲齊說，一年多來，項目組從重金屬鎘污染特征與遷轉規(guī)律、稻米重金屬污染過程防控、稻米重金屬鎘污染末端治理、稻米重金屬鎘污染綜合防控技術示范等4個方面研究，全面鋪開綜合防控鎘污染之“網(wǎng)”，形成了以“凈源”就是控制外源污染進入、“失活”就是重金屬元素失去活性、“減量”就是減少進入農(nóng)產(chǎn)品的量、“低吸”就是低吸收品種或技術為主打的技術途徑。

根據(jù)鎘元素在水稻植株中的遷轉規(guī)律，項目組試圖在鎘在水稻植株內(nèi)運輸過程中設置三道關卡，以達到層層遏制重金屬鎘污染的目的：在土壤層，通過添加一些肥料和鈍化劑，降低鎘從土壤進入植物根系的比重；在根部，從根系微生物的層面使用一些產(chǎn)品，讓進入根系的鎘不再向植物葉片里面轉運；在葉面部分，可以使用葉面調(diào)理劑，把植物營養(yǎng)體里面的鎘控制住，不讓它往籽粒里面繼續(xù)擴散。

中國農(nóng)科院麻類所研究員王玉富的團隊研究發(fā)現(xiàn)，麻類植物對鎘都具有很強的富集能力，可用于鎘污染土壤的修復；水稻研究所則篩選出了部分鎘積累相對較低的水稻品種，并初步得出結論：早熟品種鎘積累普遍較低；秈粳雜交稻糙米鎘含量普遍較高；粳稻鎘積累整體上并不比秈稻低。灌溉所開展了鎘污染稻田灌溉水鎘消減技術，并初步篩選吸附材料，明確了不同吸附材料最佳吸附條件。

經(jīng)過層層防控之后，稻谷鎘污染仍超標怎么辦？湖南采取臨田檢測，對未達標的稻谷轉為非食用用途，實行專倉貯存、專企收購、專項補貼、專用處置和封閉運行的“四專一封閉”。這是政策措施，那么有沒有科技手段呢？中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究員郭波莉告訴記者。“稻谷（谷粒）是農(nóng)產(chǎn)品，流通的大米是商品，稻谷轉化為大米，還要經(jīng)過收儲、加工、銷售等中間環(huán)節(jié)。”郭波莉介紹說，目前，他們的團隊通過開展稻米安全加工技術研究確定了水稻籽粒中鎘元素的富集部位，得到了不同碾米時間和碾米精度對精白米中鎘含量的影響，以及鎘元素在稻米籽粒不同營養(yǎng)組分中的分布，證明了蛋白質(zhì)是稻米中鎘元素最重要的結合物質(zhì)。

 “依托已有研究成果，我們開發(fā)出了一種新型脫鎘米制品——脫鎘再造米，通過脫鎘精加工，把稻米富集鎘部位去除，從而達到食品安全標準。”郭波莉說。