陳能場，用水稻給土壤“解毒”

今年3月，關于湖南大米鎘超標的報道引起了社會廣泛關注。但時至今日，相關部門仍然沒有給出調查結果。“‘鎘大米’肯定是源于被污染的土壤，因為大米里的重金屬只能通過根系吸收進來。”廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場告訴環球人物雜志記者。

如果連土壤都被重金屬污染，勢必讓積重難返的食品安全問題雪上加霜！重金屬一下成了“全民公敵”，而陳能場則成了大忙人。“以前也忙，但現在是特別忙。”環球人物雜志記者在6月中旬聯系他時，他正忙著往返于廣州、深圳等城市之間，參加各種科普、講座、研討會等活動。他之所以能成為座上賓，一個重要原因是：他正是看到部分水稻品種能吸收重金屬鎘的特性，找出了能將土壤“體內”的“毒素”排出來的有效方法，成為國內知名的“土壤醫生”。

只要一咳嗽，骨骼就會斷掉幾根

陳能場今年47歲，福建泉州人，畢業于福建農學院（現福建農林大學）土壤農業化學系土壤與植物營養專業。“我高中時比較喜歡化學，高考時報了廈門大學的分析化學專業，但是分數差了一些，一下子就掉到了普通院校。”

1984年進大學之后，陳能場了解到當時的中國已經出現土壤重金屬污染現象。“我查到最早的報道是1962年的，沈陽冶煉廠的污水被用于張士灌區的灌溉，1974年，中國科學院林業土壤研究所前往沈陽調查，發現那邊的鎘污染很嚴重。之后陸續有一些土壤污染的報道。”陳能場告訴記者，當時也進行了一些治理，“但正式提到國家層面的比較少，因為當時發展工業是更重要的目標，而且也沒意識到土壤污染對健康危害的嚴重性。在當時條件下，缺乏土壤污染的判斷標準，更沒有相關法律”。

大學畢業后，無論是在南京土壤研究所讀碩士，還是在日本鹿兒島大學農學部讀博士，陳能場的研究對象都沒離開土壤。在日本，人們也曾為重金屬污染付出慘痛代價。上世紀30年代，日本富山縣神通川流域發生了大米鎘含量嚴重超標的狀況。神通川上游的神岡礦山是日本最大的鉛、鋅生產基地，向河道中排放了大量廢水，造成周邊土壤鎘含量超標40多倍。一段時間后，那里的稻米普遍鎘含量超標，當地人食用后出現腎功能衰竭、骨質軟化、骨質松脆等。“直到1968年，日本政府認定它為‘痛痛病’。得這種病的人，骨頭里的鈣被鎘取代，一咳嗽，骨頭就會斷掉幾根。由于鈣被取代，身體較正常人平均矮30厘米。”

陳能場告訴記者，鎘被人體攝入后，1/3會留在腎里，1/4在肝里。鎘排出人體的速度非常慢，它只會隨著尿排出去，而且大體只有十萬分之五能被排出，整體來講，“在人體內的半衰期是17到38年，一個人一生中不能攝取2克以上的鎘”。據陳能場介紹，日本對重金屬超標的土壤主要采取了“換客土”加以治理，即直接用外地無污染的土壤置換。除此之外，對輕度污染的土壤，日本采用有效的水分管理，即在水稻抽穗前后3周讓土壤保持一定的水層，使鎘和土壤中的硫形成硫化鎘，而硫化鎘是一個很難溶的物質，不容易被水稻吸收。

上世紀末在日本讀博士期間，陳能場開始從理論上研究一種當時鮮有的應用方式——植物修復，即用植物將土壤中的重金屬吸收出來。這也成了他日后在國內治理被污染土壤的主要方法。

在日本期間，陳能場也關注著中國的土壤重金屬污染狀況。廣東韶關一個叫上壩的村莊， 18年間有250人因重金屬污染死于癌癥，越來越多的村民選擇了離開家鄉。“大概在2000年左右，媒體把上壩村稱為‘癌癥村’。”與富山縣相同的是，上壩村也有一條河——橫石河流淌而過，村民世世代代用河水灌溉農田，而河水上游也有座正在被開采的礦山——大寶山礦區，鎘元素混雜在被鐵元素染紅的河水里。

2004年5月，陳能場從日本回國，到廣東省生態環境與土壤研究所工作，他希望“自己10多年在多家學術機構所做的理論研究，能在上壩村的實驗田里開花結果”。

對于結果，他“心里有底”

2005年，陳能場找到上壩村村委會主任何有添，何有添告訴他：“除了得癌癥的，我們這里幾乎每家都有得腎結石的人。”陳能場沒多說什么，事情沒有辦完之前，他不喜歡提前打保票，只是以每年800元的價格從何有添那里租了一畝多被污染的稻田。此后，他每年都租地，面積從三五畝到十幾畝不等。

最初階段，陳能場調查了上壩村整個區域，包括河水、水下的底泥、土壤、水稻、蔬菜、動物內臟以及人體受到的影響。他在地里挖了一些深坑，以此來觀察土壤里重金屬污染的深度。總體調查完成后，他發現在眾多超標的重金屬中，鎘是影響當地居民健康最主要的重金屬。之所以上壩村村民沒有得“一咳嗽骨頭就會斷”的“痛痛病”，是因為“他們體內的鎘還沒累積到那么多的量”。

源頭找到之后，是技術開發階段。“一開始是考慮試種玉米、油菜，看能不能把重金屬提取出來。”做了幾年，陳能場發現這些方法并不是很成功。“種玉米，這里的土壤太酸，加之多種重金屬污染的存在，根本就長不起來，油菜也長不太好。而且由于這里種的是兩季稻，油菜跟早稻的種植季節會沖突。”

“既然不能把重金屬吸收出來，那就改良土壤，開發土壤修復劑。”陳能場發現以硅、鈣等為主的土壤修復劑效果很好，他找到廣州鋼鐵廠，把高爐水渣開發成土壤修復劑。

同時，在通過植物吸收重金屬方面，陳能場也沒有放棄，他慢慢將實驗品從玉米、油菜轉向一個能夠大量吸收重金屬的水稻品種——長香谷。陳能場對20個早稻品種以及50個晚稻品種進行了試驗，結果顯示：不同品種的水稻，對重金屬的吸收能力有很大差別。最終，他在上壩村制定了一個輪作模式：早稻篩選吸收鎘的能力弱的品種，同時添加土壤修復劑，這樣種出來的稻米基本安全，農戶可以吃；晚稻就選用吸收能力強的長香谷，把重金屬提取出來。

這個輪作模式一直沿用到現在，應用已經很成熟。“前幾年，我每年要去上壩七八次，現在都比較少去了。”陳能場說。長香谷收割之后的最后一道程序就是回收處理。“這種稻谷當然不可能進入食物鏈，我們可以開發工業酒精，或者直接燃燒，回收重金屬。如果量大，可以開發生物質能源。” 中科院廣州能源研究所生物質能中心就是陳能場找到的一個下家，他們從事生物質能、固體廢物利用應用基礎研究及開發工作。

實驗還算順利，也受到村民歡迎，但陳能場還是對村民的認知水平表示擔憂：“我剛去的時候，跟他們講：‘你們這里的土壤有毒，所以病才那么多。’他們說：‘什么毒呢？’我一說重金屬，他們就不理解了。再跟他們講大米的重金屬含量標準，他們都不知道這個東西還有標準。有時，村民趕季節收割，會把我的實驗田也收割掉，因為我那塊地夾雜在里面，很小。他們覺得沒什么大不了，給我一袋稻谷做樣品就行了。他們不知道我對根、莖、土壤都要進行分析，我也無可奈何。”

今年年底，陳能場就可以結束在上壩村的實驗，對于結果，他“心里有底”。但嚴謹的他不愿向記者提前透露，因為實驗畢竟還沒有結束。

土壤一旦被污染，會影響兩到三代人

環球人物雜志：土壤被污染后，用科學的方法來治理，完全修復需要多久？

陳能場：保證不再污染，自然凈化，可能會需要上百年。如果只是適當修復，可能也要幾十年。以日本為例，“痛痛病”1968年確診后，政府馬上采取措施，但到2004年還出現了“痛痛病”患者，所以一旦污染，會影響兩到三代人。

環球人物雜志：是不是只要土壤被污染了，種在上面的作物就都不安全了？

陳能場：這個要具體問題具體分析，要看被哪種重金屬污染，也要看重金屬在土壤和植物之間的遷移狀況如何。有個詞叫“土壤—植物屏障”，不同重金屬在遷移過程中屏障的程度是不一樣的，我們分成4類。第一類，像銀、銻，即使土壤里含量再高，它處于一種不溶解狀態，很少能夠進入食物鏈；第二類雖然會有一些溶解，但是難遷移，包括汞、鉛等；第三類容易遷移，但它的毒性會表現在植物身上，像銅、錳等，在影響人類之前先把植物毒害了，植物長不起來。第四類就包括鎘、鈷等元素，植物生長得很好，像水稻，但里面的鎘已經超標好幾倍了。所以不是說土壤被污染，上面的所有作物就不安全了。

環球人物雜志：就您了解，目前全國土壤污染的總體情況如何？相比其他國家如何？

陳能場：總體情況很難說清楚。有些人說是1/3、1/5，這樣的數據我看沒有意義，但食品安全是一個實實在在的東西。另外，由于南方開采的金屬礦比較多，大體上可以說南方的污染程度高于北方。在歐美國家，像西班牙、比利時，礦區周邊的土壤和食物也有污染，只是沒有像我們國家這么突出。因為我們國家人多地少，而他們的礦區可能離居民區有幾十公里，哪怕周邊的污染很重，并不容易成為一個環境事件。

環球人物雜志：您之前提到過，可以用洗土壤、換客土、植物修復等多種方法“治療”被污染的土壤，這些方法有什么區別？哪種效果最好？

陳能場：這幾種方法都可以把土壤整治干凈，但成本等各方面是無法周全的。比如說，換客土的特點是見效快、過程慢、成本高，日本換863公頃的土壤花了33年和407億日元（約合25.2億元人民幣）。

現在看來，污染太重了，就可以用洗土壤、換客土；如果是中度污染，就可以用植物修復的辦法；而對于輕度土壤重金屬污染，可以采用有效的水分管理和土壤修復劑進行控制來讓稻米達標。

環球人物雜志：重金屬污染關系到很多人的健康甚至生命安全，是一件很大的事情，以一個科學家的角度來看，您對這些地方的政府有什么建議？

陳能場：我跟上壩所在地區相關部門也交流過，他們說這個問題大家也都清楚，是個歷史遺留的難題，他們的態度就是：你們要做盡管去做，但他們也幫不了什么忙。所以我都盡量避開他們，直接跟農民交流。但是，單靠我們這樣的學者做實驗，顯然勢單力薄。土壤修復到底歸誰管，是環保部、農業部，還是國土資源部？他們好像都有涉及，但是都沒挺身而出。

現在，大寶山礦區的機器還在運轉，重金屬仍源源不斷地傾注進橫石河。另一方面，雖然用長香谷吸收重金屬的治理模式所需費用低廉，但費用從哪來仍是個問題。在日本，修復土地的成本，國家承擔約40%，污染企業承擔約40%。但我國目前并無日本這樣的制度。

環球人物雜志：如今，從普通民眾到政府高層，對食品安全、生態健康的關注都達到了前所未有的高度，可這方面的問題還頻頻出現。對此，您怎么看？

陳能場：我們需要從田頭到餐桌的全過程監管。

環球人物雜志：作為一名生態專家，您在日常生活中有什么特別在意的地方嗎？對公眾有什么建議嗎？

陳能場：我太太喜歡貝類、生蠔等海產品，我常會建議她要適度食用。每天買回家的葉菜，我也會告訴她哪些菜可能重金屬含量高些。我建議大家在日常飲食中，要注意豐富多樣和營養均衡，富含鐵、鋅、鈣以及膳食纖維的食物，會有效降低腸道對鎘的吸收。

另外，我要說的是，公眾更加注意的是食品本身的安全，但政府和相關管理部門一定要把目光轉向根源，對源頭（土壤）和過程加強管控。