大米阻鎘計

劉忻雨

鎘是工業(yè)時代的重金屬污染物，在被鎘污染的土地上種植水稻，容易生產出危害健康的“鎘大米”。那么，有沒有辦法把鎘阻隔于大米之外呢？

阻鎘第一道防線——播種厭鎘立稻

環(huán)境污染主要包括空氣污染、水污染、土壤污染等。其中土壤污染的治理難度最大，因為土壤不能流動，沒有自我凈化功能，因此治理土壤鎘污染完全要靠人工，所以效率低下，就算是治理數(shù)十年，甚至上百年也未必能把土壤中的鎘弄干凈。

為了能在被鎘污染的水田里繼續(xù)播種水稻，科學家努力尋找培育不喜歡“吃鎘”的水稻品種。原來，不同品種的水稻對鎘的“愛好”程度不一樣，有的水稻特別愛好吸收并在體內積累鎘，嗜鎘如命；有的水稻對鎘沒有好感，不愛吸收。呵呵，水稻和人的一些習性相似呢，就跟有的人愛喝酒，有的人排斥酒一樣。

科學家經(jīng)過篩選培育，先后獲得了“株兩優(yōu)729”“深兩優(yōu)5814”“湘菲優(yōu)8118”等10多個厭鎘水稻品種。這些水稻統(tǒng)稱為應急性鎘低積累品種，意思是可以在鎘污染水田應急播種的抗鎘水稻品種。

目前，在鎘污染的地區(qū)，國家大力號召農民種植鎘低積累水稻品種，種子是免費發(fā)放的，因此農民的種植積極性很高。當農民在水田里插下鎘低積累水稻秧苗的時候，大米阻鎘的第一道防線就筑成了。

科學探索

自20世紀20年代以來，日本的富山平原出現(xiàn)一種怪病，不少人中年以后感到身體關節(jié)部位劇痛，因為疼痛難忍，患者常常不斷哭叫，這種病被稱為“痛痛病”。中年人為什么會患“痛痛病”，原因一直不明。1961年，有位醫(yī)生經(jīng)過系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)“痛痛病”就是鎘中毒。這位醫(yī)生的發(fā)現(xiàn)，很快讓民眾找到了發(fā)病的環(huán)境原因：自1889年，日本有家企業(yè)在富山平原冶煉鉛鋅，鎘就是鉛鋅冶煉產生的廢物之一，隨廢水任意排放，污染了環(huán)境。生活在鎘污染地區(qū)的民眾，到中年之后，身體內積累的鎘最終導致了“痛痛病”的發(fā)生。

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人洗澡可以清潔身體，給土壤“洗澡”可以去除鎘污染，只不過給土壤“洗澡”很費勁。先將待修復土壤用防水板圍起來，算是建造了一個洗澡盆，接著向內部注水，水把土地淹沒40厘米左右，再向里面拋撒化學藥劑，相當于洗澡用的肥皂，然后還要開著機器把土壤與水攪成泥漿狀，這可比搓澡費力多了。一番折騰之后，再經(jīng)過數(shù)日沉淀，待泥水分離后，將含鎘的“洗澡水”抽走，才算完成對土壤的“洗澡”過程。

微生物工程菌——送給水稻的防鎘口罩

在生活中，雖然一個人不喜歡吸煙，但難免被動吸煙。同樣，厭鎘水稻雖然不喜歡吸收鎘，但在鎘濃度較高的土壤環(huán)境中生長，也難免被動吸鎘，最終導致大米含鎘量超標。

能不能給水稻戴上防鎘口罩，降低水稻被動吸鎘的概率呢？

人們發(fā)現(xiàn)，自然界中的海泡石和坡縷石存在密集微孔，像活性炭一樣具有良好的吸附性能，如果把這兩種礦石投放進水田中，就可以高效地吸附鎘，從而阻止水稻吸收鎘，看來海泡石和坡縷石可以當作水稻的防鎘口罩?？蓡栴}是，海泡石和坡縷石并非常見礦石，且不便運輸，用它們做防鎘口罩，成本太高。另外，在水田里放石頭，良田變石堆，算是二次污染，會影響下一季的土地耕作，可見用礦石做防鎘口罩并非最優(yōu)選項。

科學家發(fā)現(xiàn)自然界除了有吸附鎘的礦石外，還有能高效吸附鎘的微生物，這些微生物特別喜歡吸收鎘，在吸鎘競賽中，水稻根本抵不上它們的吸鎘速度。經(jīng)過篩選，科學家從自然界發(fā)現(xiàn)了多種吸鎘微生物，比如沼澤紅假單胞菌，這種吸鎘微生物可以大量培育，大量投放，所以又被稱為吸鎘生物工程菌。

將吸鎘微生物干粉拌在肥料里施放在水田中，它們立馬恢復生物活性，開始在水田里吸收鎘元素，能把水田里85%的鎘搶在水稻吸收之前給吸走，這么高的吸收量，應該是水稻的高效防鎘口罩了。生物工程菌生產成本低，施用簡單，對土壤沒有二次污染，是高效環(huán)保的阻鎘方式。

但是，防鎘口罩也不可能把鎘全部阻擋在水稻身體之外，生物工程菌可以吸收85%的鎘，剩下15%的鎘如果進入了水稻體內，仍有可能使大米中的鎘含量超標，看來大米的阻鎘之路還不能中止。

科學探索

鎘原來只是老實地待在礦物中，并不危害人體健康?？墒乾F(xiàn)在鎘的用途非常廣泛，要用來生產電池、塑料、顏料和試劑等產品，我們的生活簡直已經(jīng)離不開鎘了?，F(xiàn)在，鎘成了工業(yè)價值很高的東西，它從礦石中被提煉出來，用到了我們的生活中，導致我們在使用含鎘物品時，容易變成鎘污染的幫兇：隨手扔一枚電池，就可能污染一大片土壤。請大家別隨手亂扔含鎘廢物，避免成為鎘污染的幫兇呀！

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據(jù)報道，研究人員發(fā)現(xiàn)，有一種名為長香谷的植物，根系發(fā)達，善于吸收土壤中的鎘。人們把長香谷播種到被鎘污染的土地上，讓它來吸收土壤里的鎘，它可以把土壤中50%的鎘吸收走。因為吸收大量的鎘，長香谷最后就成了富鎘植物，最終要做焚燒處理。長香谷真是“焚身碎骨渾不怕，唯盼大米不含鎘”的抗鎘英雄啊！

葉面調理劑——讓水稻體內有“警察”

水稻體內存在許多運送物質的通道，這些通道主要包括兩類：專門元素通道，負責運送生長必需或急需的元素；非專門元素通道，負責運送生長不急需或不需的元素。比如氮元素、鉀元素是水稻生長的必需且急需元素，這些元素就通過專門通道被優(yōu)先運送。鎘元素不是水稻生長的必需元素，它雖然無法通過專門元素通道進入水稻體內，卻可以搭乘非專門元素通道的“便車”進入水稻體內，就好像坐火車沒有買票卻硬擠上了火車的“壞人”一樣。

壞人擠上了火車，乘警可以把他揪出來，然后控制起來。鎘擠進水稻的運輸通道，通道內有沒有“乘警”可以把這些非法進入的鎘甄別出來，然后控制起來呢？

科學家研制出了一種葉面調理劑，給水稻噴施后，會產生這樣的效果：急用、必需元素安心乘車前行就是了，不受調理劑的影響。而鎘元素，對不起，你是非法乘車且行為不端，會被葉面調理劑給阻止或控制住——要么鎘登不上車，要么登上車也被阻止你前進，總之有了葉面調理劑當警察，鎘再想進入稻穗就困難重重了。

葉面調理劑作為通道警察，主要作用是抑制水稻體內鎘可以通行的通道活性，要么讓這些通道關閉，要么讓這些通道變窄，從而讓鎘不能在水稻體內自由通行，無法到達并積累在大米中，這樣就能顯著降低大米中的鎘含量。

實驗證明，噴施葉面調理劑后，大米中的鎘含量會再下降30%～50%。

科學探索

通過實地測量和衛(wèi)星遙感技術，發(fā)現(xiàn)我國目前大約有220萬畝水田受到高濃度的鎘污染，如果不采取措施，受污染的土地面積還有擴大趨勢。為了保障人們能吃到環(huán)保的大米，我國160余名科研工作者組建成了“南方地區(qū)稻米重金屬污染綜合防控協(xié)同創(chuàng)新行動組”，科學家以抱團方式，發(fā)起了聲勢浩大的反鎘大作戰(zhàn)，共同抵御鎘危害。這支隊伍也被稱為史上最大的農業(yè)科研團隊。

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鎘起初是個潛伏者，隱藏很深，它被發(fā)現(xiàn)，源于一次生產危機。1817年德國藥檢部門發(fā)現(xiàn)一家制藥廠的藥品中含有不明物質，將要沒收藥廠資產。藥廠老板嚇壞了，趕緊向化學教授斯特羅邁厄求助，請他幫忙分析藥品里的不明物質是什么。斯特羅邁厄從藥物中提取出一種從未見過的藍灰色粉末，經(jīng)過周密的實驗，確認這是一種以前并沒發(fā)現(xiàn)過的新元素，并將這種新元素命名為鎘。

去鎘加工——漏網(wǎng)之鎘的終結者

無論采取什么措施，最后難免會有些鎘積累在大米中隱藏起來，等著被人吃下去，侵害人身健康。

如何把“漏網(wǎng)之鎘”從大米中清除掉呢？可以采用去鎘法加工大米。從大米中分離鎘的方法稱為“脫鎘精加工”。

脫鎘精加工首先要了解大米里的漏網(wǎng)之隔都富集在什么部位，要摸清楚它們的隱藏之處才行。經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)，大米中的鎘主要存在于蛋白質中，少量鎘會與大米中的淀粉結合，大米蛋白質的鎘含量是淀粉中鎘含量的50倍，在大米加工過程中只要把蛋白質去掉，就相當于去掉了大部分有害鎘，讓大米的鎘含量降低到許可范圍以下。所以說，大米的脫鎘精加工也可以理解為脫蛋白加工，再簡單地說就是將大米加工成大米淀粉就行了。

把大米蛋白質去掉，只留淀粉，損失很大吧？是的，損失會有，但不會很大，因為大米中蛋白質的含量只有7%左右，100千克含鎘大米經(jīng)過精加工，可以得到93千克左右安全的大米淀粉，用這點兒損失換取大米的安全，是值得的。安全的大米淀粉可以制成米線，味道也是不錯的。

如果你真是懷念大米飯的味道，這也好辦：在安全大米淀粉中添加7%的小麥或大豆蛋白，可以生產出再造大米。再造大米既沒有鎘危害，又能像原生大米那樣蒸米飯，保留口感，可謂一舉兩得。

科學探索

鎘不是人體活動的必需元素，正常環(huán)境狀態(tài)中的鎘含量很低，不會影響人體健康，一次即使攝入微量鎘，也未必會對健康造成什么危害。但是，鎘的特點是非常“賴人”，它一旦進入人體，就像寄生蟲一樣賴著你不離開，只吸入不排出，這就是鎘在人體內的慢積特點。鎘進入人體后，腎臟可吸收其中的三分之一，所以一個人如果出現(xiàn)鎘中毒，腎臟是“必毀器官”。鎘會損傷腎小管，讓中毒者出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿，進一步引發(fā)骨骼代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。

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福建清流縣高坂村，曾經(jīng)只有女嬰出生，不見一個男嬰降世，是遠近聞名的“女兒村”。為什么村里人一直生女不生男呢？這個問題一直困擾著當?shù)氐木用?。后來有村民也想到，是否與他們日常飲用的井水有關呢？這家村民后來把家搬到了小溪邊，不再喝井水了，第二年，他家出生了一個男嬰。后來，經(jīng)過有關部門檢測，發(fā)現(xiàn)井水中鎘的含量過高。原來，人體中鎘元素的增加，會影響男性胚胎的存活，這也是高坂村成為“女兒村”的原因所在。