华南植物园重金属污染农田中Cd固定化策略及其评价取得新进展

　　

 

　　随着经济的快速发展，各种自然因素和人为因素导致的农田土壤和农作物重金属污染越来越严重。原位钝化修复技术是当前较受推崇的治理方法，通过施加土壤钝化剂原位稳定重金属而减少作物吸收重金属。水稻是极容易吸收重金属镉的一种农作物，长期食用污染大米可对人体健康产生潜在危害。为了准确地评价重金属的吸收利用情况和危害风险，可采用生物可利用性(bioaccessibility)指示重金属经口途径的最大人体生物有效性。原位土壤镉（Cd）固定化有助于减少Cd在水稻籽粒中的积累，但其对消化过程中Cd在水稻中的生物可利用性的影响以及食用水稻的相关健康风险尚不清楚。 

　　中科院华南植物园生态中心李志安团队将原位土壤镉固定化和生物可利用性校正健康风险评估（HRA）相结合，以最大限度地降低大米消费引起的镉暴露风险和评价不确定性。在轻度镉污染农田上单施或配施硅灰石与四种磷酸盐，结果表明，硅灰石和四种不同的磷对水稻籽粒中镉浓度的降低效果相同，但在模拟人体胃肠消化过程中，硅灰石和磷对水稻中镉生物可利用性的影响不一致（53%–71%）。基于米镉生物可利用性的HRA表明，硅灰石施用对稻米镉的暴露风险最低，其次是硅灰石和六偏磷酸钠共同施用。本成果突出了生物可利用性校正HRA应用于筛选最佳Cd固定化策略以实现更安全的大米消费方面的重要意义和价值。 

　　相关成果已在线发表在国际环境科学领域的顶级期刊Journal of Hazardous Materials（《有害材料杂志》）（IF2020=10.588）。毛鹏博士后为该论文的第一作者，李志安研究员和庄萍副研究员为论文的共同通讯作者。该研究得到广东省自然科学基金、广州市科技攻关和国家自然科学基金面上项目等的经费资助。

图. 基于体外萃取试验（PBET）的大米镉在胃相和肠相中的浓度及其生物可利用性。

CK，对照组；W，硅灰石；W+KDP，硅灰石和磷酸二氢钾；W+KTPP，硅灰石和三磷酸钾；

W+STPP，硅灰石和三聚磷酸钠；W+SHMP，硅灰石和六偏磷酸钠。