2014年，原环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，其中工矿业废弃地土壤环境问题尤为突出。在调查的70个矿区的1672个土壤点位中，超标点位占33.4%，其中有色金属矿区周边土壤镉、砷等污染较为严重。在我国，广东、广西、湖南等南方粮食高产区常常地处有色金属矿区周边，集中连片的Cd、As复合污染已对水稻等农产品质量安全和居民身体健康产生威胁。我院土壤所团队依托“粤北韶关土壤环境污染修复技术研发、评估验证与工程示范基地”，围绕耕地镉砷复合污染耕地的协同修复开展了大量的应用与应用基础研究，取得了以下进展：

VIP+N技术的本土化应用研究：基于湖南长株潭VIP+N技术的工作基础，（1）筛选出适用于粤北的镉砷低吸收品种—马坝银占；（2）通过跟踪研究水稻根际土壤在不同生长期的有效态As和Cd含量的变化趋势，发现抽穗期晒田可以有效降低水稻籽粒As含量（图1）；（3）在抽穗期晒田的水分管理基础上，进一步施用0.15 wt%石灰+ 0.5 wt%氧化铁，能实现马坝银占的Cd和As浓度均低于国家标准GB2762-2017的目标。

图1 不同钝化剂对水稻As和Cd含量的影响

铁锰双金属钝化剂研制及其修复机理研究：通过田间对比试验，发现我团队研制的铁锰双金属氧化物（以下简称“FM”）表现出比石灰、氧化铁更强的镉砷协同钝化能力，能使稻米Cd和As含量分别显著下降36.49%和42.42%；通过进一步研究水稻根系铁膜的元素组成，发现添加0.60%的FM可同时使水稻根表铁膜Fe、Mn元素含量显著升高32.08%、29.09%，并使铁膜中As、Cd元素含量分别显著升高44.06%，32.14%。上述研究结果表明，FM可能存在诱导水稻根表高Mn铁膜形成的微观作用机制，这对于协同降低根际Cd和As向植株体内转运具有重要的意义。

图2 FM 对水稻田As 和Cd 可能存在的协同修复机制

上述研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目“广东省稀土资源与环境风险”（2019B030302013）、国家重点研发计划项目“低累积作物品种筛选与超富集植物间套作修复技术研发”（2017YFD0800900）、广州市科技计划项目“铁铈双金属氧化物对土壤砷的稳定化效果及其机理研究”（201804010424）、球王会官网科技创新项目“广东省典型重金属污染农田土壤修复技术筛选与应用研究-以粤北地区为例”（HKYKJ-201302）等项目的支持。

文章来源：

1.Lin Longyong, Zhu Runliang, Li Zhaohui, Han Cunliang, Li Weiyu, Deng Yirong*. A Combined Remediation Strategy of Arsenic and Cadmium in the Paddy Soil of Polymetallic Mining Areas. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2021.

2.Lin Longyong, Li Junchun, Yang Xiao, Yan Xiulan, Feng Tongtong, Liu Zhaoshu, Deng Yirong, Zhou Haiyan. Simultaneous immobilization of arsenic and cadmium in paddy soil by Fe-Mn binary oxide: A field-scale study. Elementa-Science of the Anthropocene, 2020, 8:1.