金德才：在農田里上演“細菌戰(zhàn)”

房曉玉

金德才

“國安在乎民，民安在乎食”，食品是人類生存的根本，與之伴生的食品安全問題也始終受到極大關注。根據中國工程院近期發(fā)布的數據顯示，我國自然資源和生態(tài)環(huán)境問題已影響到食品安全保障水平。除重金屬污染外，農田環(huán)境中還有諸多因素會對食品安全造成威脅，環(huán)境激素類有機污染物污染就是其中常見的污染形式之一。在對農田有機污染物阻擊的過程中，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員金德才以微生物為切入點，為解決農田有機物污染及其伴生的食品安全問題提供了有效方案。

農田苦“薄膜”久矣

據金德才介紹，環(huán)境激素類有機污染物在農田環(huán)境中含量相對較低，但它能以滲透的形式進入到食物鏈中，雖然“存在感不強”，卻是不折不扣的食品安全潛在殺手。農田中廣泛使用的地膜，正是這種污染物的重要來源。

農膜污染主要來源于增塑劑鄰苯二甲酸酯（PAEs），PAEs極易進入周邊環(huán)境，且難降解、不易揮發(fā)，具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應。當其進入農田后，會改變農田土壤微生物群落結構，影響農田土壤生態(tài)系統(tǒng)健康、抑制作物生長，并會散布于水體、空氣和土壤等環(huán)境中，成為無處不在的污染源；隨后PAEs會通過植物富集作用進入食物鏈，對人類健康造成危害?；谖覈暗啬ご髧钡膶嶋H情況，由地膜使用引起的土壤污染和食品安全問題更為嚴峻。“自己國家的問題，要自己想辦法”，為了解決日趨嚴重的PAEs污染問題，金德才在自主創(chuàng)新的研究路上一走就是14年，并研發(fā)出了一套行之有效的風險評價及消減技術開發(fā)辦法。

自主創(chuàng)新結碩果

我國幅員遼闊，農田土壤類型復雜多樣，這使得PAEs污染出現了明顯的差異性。通過開展PAEs在不同類型土壤中的降解動態(tài)及其與土壤理化性質的相關性研究，金德才系統(tǒng)地闡明了不同類型土壤微生物群落對PAEs的響應規(guī)律，填補了我國在這一領域研究的空白，為農田土壤PAEs污染物的生態(tài)效應預警標準的制定及其生物修復提供了理論基礎。

明確了污染機制，金德才下一步要做的，即是充分消減PAEs帶來的不利影響。目前PAEs在環(huán)境中的降解途徑主要有光降解、水解和生物降解等，金德才瞄準生物降解方向，著力于篩選能夠降解PAEs的微生物。經過大量的反復篩選工作后，分離出多株PAEs降解菌，并在此基礎上，通過大量的研究實驗，成功獲得一株細菌新種——PAEs高效完全降解菌Gordonia phthalatica sp. nov. QH-11T。這種“被選定”的細菌，其優(yōu)越性在于可以實現對PAEs的完全降解，即在降解過程中不產生新的有害代謝物；其強大的農田蔬菜根際修復能力，還能顯著削減蔬菜中塑化劑的積累量。與此同時，金德才研發(fā)了生物修復菌劑的發(fā)酵及應用技術，為降解菌的“穩(wěn)定生產”和“有效利用”提供保障，以上成果能夠為PAEs的風險評估、降解菌資源的挖掘利用、生物降解機制及治理控制提供系統(tǒng)完備的理論基礎和技術儲備。

在金德才看來，科研最重要的品質就是創(chuàng)新和堅持。這些年，他主持了2項國家自然科學面上基金及國家自然科學青年基金項目，與農業(yè)院校開展十余項重點實驗室課題合作，以科研骨干身份參與到多項國家科技重大專項中，并在《環(huán)境科學》、Journal of Hazardous Materials等國內外權威期刊發(fā)表學術論文近70篇，獲得專利3項。金德才說，這些都是踏踏實實干活的成果，在實驗室工作，就是他最開心的時刻。未來，他將會繼續(xù)發(fā)揮自主創(chuàng)新優(yōu)勢，充分借鑒國際先進的研究成果，并將其運用到實際的農田種植生產過程中，搭建PAEs可實施、可落地的評估及消減體系，為我國食品安全保駕護航。