華南植物園重金屬污染農(nóng)田中Cd固定化策略及其評價取得新進展
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種自然因素和人為因素導(dǎo)致的農(nóng)田土壤和農(nóng)作物重金屬污染越來越嚴(yán)重。原位鈍化修復(fù)技術(shù)是當(dāng)前較受推崇的治理方法，通過施加土壤鈍化劑原位穩(wěn)定重金屬而減少作物吸收重金屬。水稻是極容易吸收重金屬鎘的一種農(nóng)作物，長期食用污染大米可對人體健康產(chǎn)生潛在危害。為了準(zhǔn)確地評價重金屬的吸收利用情況和危害風(fēng)險，可采用生物可利用性(bioaccessibility)指示重金屬經(jīng)口途徑的最大人體生物有效性。原位土壤鎘（Cd）固定化有助于減少Cd在水稻籽粒中的積累，但其對消化過程中Cd在水稻中的生物可利用性的影響以及食用水稻的相關(guān)健康風(fēng)險尚不清楚。
中科院華南植物園生態(tài)中心李志安團隊將原位土壤鎘固定化和生物可利用性校正健康風(fēng)險評估（HRA）相結(jié)合，以最大限度地降低大米消費引起的鎘暴露風(fēng)險和評價不確定性。在輕度鎘污染農(nóng)田上單施或配施硅灰石與四種磷酸鹽，結(jié)果表明，硅灰石和四種不同的磷對水稻籽粒中鎘濃度的降低效果相同，但在模擬人體胃腸消化過程中，硅灰石和磷對水稻中鎘生物可利用性的影響不一致（53%–71%）。基于米鎘生物可利用性的HRA表明，硅灰石施用對稻米鎘的暴露風(fēng)險最低，其次是硅灰石和六偏磷酸鈉共同施用。本成果突出了生物可利用性校正HRA應(yīng)用于篩選最佳Cd固定化策略以實現(xiàn)更安全的大米消費方面的重要意義和價值。
相關(guān)成果已在線發(fā)表在國際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的頂級期刊Journal of Hazardous Materials（《有害材料雜志》）（IF2020=10.588）。毛鵬博士后為該論文的第一作者，李志安研究員和莊萍副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技攻關(guān)和國家自然科學(xué)基金面上項目等的經(jīng)費資助。
圖. 基于體外萃取試驗（PBET）的大米鎘在胃相和腸相中的濃度及其生物可利用性。
CK，對照組；W，硅灰石；W+KDP，硅灰石和磷酸二氫鉀；W+KTPP，硅灰石和三磷酸鉀；
W+STPP，硅灰石和三聚磷酸鈉；W+SHMP，硅灰石和六偏磷酸鈉。
