“亚洲金属”项目聚焦土壤内铜镍的风险评价

2010-7-06 09:44 来源: 科学时报
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  该项目研究采集中国17种土壤类别进行试验,研发出一套土壤中铜和镍的风险评价方法,首次获得了真正基于我国土壤环境特征的科研数据。项目组的中外科学家联合研发出一套土壤中铜和镍的风险评价方法和数据库,并以此为基础建立土壤生态系统的预测模型,将为我国的土壤环境质量风险评价提供系统、科学的依据。

  据悉,目前我国有关土壤中最大允许金属浓度的规范还是在上世纪80年代,根据在实验室环境下将金属盐注入土壤的实验而制定的。而“亚洲金属”项目则是通过重金属铜、镍的实验室、温室,和田间试验研究,找到影响重金属离子生物有效性的主要土壤因子以及量化表征关系;并借助化学检测方法测量铜、镍在土壤溶液中的离子活度,应用化学形态模型预测金属离子的形态和各离子的活度,最终得出更加科学精准的数据。

  该项目的另一大亮点是土壤样品变异大,范围广,具有中国土壤的代表性。项目分别在土壤环境为酸、中、碱性的三个城市──湖南省祁阳县、浙江省嘉兴市及山东省德州市进行金属铜、镍土壤毒性田间试验,物种选用了不同灵敏性的品种包括白菜、水稻和大麦等,研究人员发现,对铜和镍非常敏感的当地农作物,保证了土壤样品变异大,范围广,具有中国土壤的代表性。同期还配合进行了温室和实验室试验,以进行数据比对,充分佐证了试验结果的科学性。研究中特别强调了筛查当地重要物种进行试验的重要性,而不是基于欧洲和北美物种主导的温带物种数据库选择物种研究。例如我国的小白菜就被发现对于铜和镍非常敏感。通过当地物种进行试验,保证了所开发出的预测铜和镍对植物和土壤微生物的毒性进行预测的经验模型,与已经在中国各地绘制并检测到的简单的土壤物理化学性能之间存在较好的相关性 (比如:有机物, pH),这使这些模型具备了开发中国土壤中铜和镍的专门质量标准的价值。

  换句话说,“亚洲金属”项目得出了铜和镍对植物和土壤微生物的毒性预测的经验模型,从而建立了土壤生态系统的预测动态模型,使标准可以具体到每种不同的土地环境,将为我国的土壤环境质量风险评价提供系统、科学的依据。通过使用这些模型,可以开发出中国土壤中铜和镍的专门质量标准,用于增强相关土壤环境保护法律法规的可执行性和可操作性。

  值得注意的是,“亚洲金属”作为一项土壤环境研究项目,率先提出环境风险评价的概念,风险评价中不仅包括不同灵敏性的植物品种,还包括国际上标准的微生物毒性的测试方法;不仅对旱地土壤,还对水田土壤进行了深入的研究,这在我国相关研究领域内均属首次。