科创中国

我院与各科研院校建立了长期的研发合作， 将黏土、生物炭等天 然材料复配， 通过系列物理化学改性，制备出具有微纳网络结构的功 能性纳米材料—土壤重金属修复剂。该产品施入土壤中，会在作物根 系周围自组装形成一张纳米网，相当于为作物根系加了一层纳米防火墙，可以通过静电吸附、螯合、配位等作用高效抓取土壤中重金属离 子将其固定、钝化在微纳网络结构中，形成不可溶性重金属离子，降 低土壤中可溶性重金属含量，从而阻断重金属离子与根系的接触，降 低作物对重金属的富集，确保不流失再污染，缓解重金属对人体的危 害。该产品还可以有效提升酸性土壤 pH，抑制其中重金属离子迁移 和活性。该技术具有成本低、效率高、环境友好、使用方便 (撒后旋耕) 、 易加工(粉剂、颗粒、液剂皆可) 等优势，具有广阔的应用前景。

据2014年4月17日环保部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国约3亿亩耕地受重金属污染，主要集中在湖南、江西、福建、浙江、广东、广西、海南等省。重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌、砷等，污染源主要包括矿山采选、电镀、皮革、汽车尾气、粉尘、大气沉降等。重金属离子会通过食物链进入人体，引发水俣病、痛痛病、骨痛病等系列疾病。据不完全统计，全国每年因重金属污染而减产的粮食为1000多万吨，被重金属污染的粮食也达1200万吨，直接经济损失超过200多亿元。针对我国土壤污染严峻形式，国务院于2016年5月28日出台的《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”）明确指出，要加大科技研发力度，加强土壤污染防治研究，力争到2020年受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上，到2030年受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。可见，土壤重金属修复已上升为国家战略，重金属污染治理已经刻不容缓，迫切需要通过科技创新发展酸性土壤重金属修复方法，为保障我国粮食安全提供切实可行的解决方案。

目前我国土壤污染问题日益突出，土壤环境质量越来越受到重视，未来国内土壤修复领域具有广阔的前景。国内土壤修复技术的研究在近几年发展迅速，但相比国外来说还有一定的差距，仍存在许多问题亟待解决：1) 开发高效、成本低、有潜力的土壤修复技术，例如微生物修复技术、植物修复技术。2) 需要建立完善的土壤修复评估体系，减少过度修复或修复不足的发生。3) 基于国内外研究技术，开发高效多种重金属协同处置的稳定化药剂。

据2014年4月17日环保部和国土资源部联合公布的《全国土壤污染状况调查公报》，我国约3亿亩耕地受重金属污染，主要集中在湖南、江西、福建、浙江、广东、广西、海南等省。重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌、砷等，污染源主要包括矿山采选、电镀、皮革、汽车尾气、粉尘、大气沉降等。重金属离子会通过食物链进入人体，引发水俣病、痛痛病、骨痛病等系列疾病。据不完全统计，全国每年因重金属污染而减产的粮食为1000多万吨，被重金属污染的粮食也达1200万吨，直接经济损失超过200多亿元。针对我国土壤污染严峻形式，国务院于2016年5月28日出台的《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”）明确指出，要加大科技研发力度，加强土壤污染防治研究，力争到2020年受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上，到2030年受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。可见，土壤重金属修复已上升为国家战略，重金属污染治理已经刻不容缓，迫切需要通过科技创新发展酸性土壤重金属修复方法，为保障我国粮食安全提供切实可行的解决方案。

近几年，一些企业研发了多种土壤重金属钝化材料，并在修复试验区进行了验证。2014年，佛山金葵子植物营养有限公司研制出治理重金属污染土壤钝化材料“金无踪”，示范与试验应用结果表明，此材料能有效降低土壤重金属生物有效性和作物植株的重金属含量。2015年，长沙江北镇与北山镇开展的田间试验，验证成都朝阳作物科学有限公司提供的重金属污染钝化材料“镉康”的效果，大田试验结果表明，“镉康”能降低土壤有效镉含量，且随施用量增加，有效镉含量与种植作物含镉量降低。在相关网站可以看到研发成熟的钝化材料已在一些地方推广应用，如润鸣公司研发的广谱型重金属钝化剂、特异型重金属稳定剂、高效复合污染修复剂以及有机污染修复剂等。

目前运用多种修复技术结合的联合修复技术是土壤生态恢复新的方向，同时，随着遥感技术的研究进步，遥感监测重金属污染土壤修复的研究及应用也会有很大的提升，它将为矿区重金属污染土壤的高效、低耗修复提供更优解法，将极大提高土壤中污染治理效益。

还原菌为修复微生物，以低分子有机酸为络合剂，对攀西矿区典型重金属污染土壤开展了化学-微生物联合修复；利用改良剂和超富集植物对锰污染土壤进行联合修复，添加改良剂（海泡石和沸石）能显著提高植物茎叶中的Mn含量，将海泡石等改良剂可以与植物联合使用，改良重金属土壤修复效果；采用植物-微生物联合技术降低尾矿的重金属含量，发现接种土著微生物菌剂能够促进地肤、波斯菊和紫羊茅这3种重金属耐受植物的生长，从而有效提高重金属的去除效率。