一、重金屬污染土(tǔ)壤修複的研究背景

土(tǔ)壤是與人(rén)類生(shēng)存息息相(xiàng)關的環境介質，土(tǔ)壤安全既是國(guó)家需求也是戰略要求。2009年(nián)至今，我國(guó)每年(nián)平均發生(shēng)十幾起特大(dà)重金屬污染事(shì)件(jiàn)，全國(guó)受重金屬污染的土(tǔ)壤面積已達2000萬公頃。重金屬進入土(tǔ)壤環境造成污染，并通過食物鏈的傳遞和生(shēng)物放(fàng)大(dà)作(zuò)用，将對人(rén)類健康和生(shēng)态環境造成嚴重的危害。随着2009年(nián)11月國(guó)務院辦公廳發布《關于加強重金屬污染防治工作(zuò)指導意見(jiàn)的通知》，2011年(nián) 2 月國(guó)務院批複《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》和2011年(nián) 9 月《全國(guó)土(tǔ)壤環境保護“十二五”規劃》通過專家論證，我國(guó)正在不斷加強土(tǔ)壤立法工作(zuò)，最近國(guó)家推出“重金屬專項計(jì)劃”和“土(tǔ)十條”，都(dōu)反映了治理(lǐ)土(tǔ)壤污染的急迫性與重要性，土(tǔ)壤污染治理(lǐ)刻不容緩。

二、植物提取機(jī)理(lǐ)及中污土(tǔ)壤修複模式

随着植物修複理(lǐ)論的提出，科(kē)學家們迎來(lái)了巨大(dà)的挑戰：如(rú)何尋找到超富集植物資源?如(rú)何研究植物對重金屬的吸收與耐性機(jī)制?

仇教授帶領團隊就(jiù)“多金屬超富集植物篩選”“多金屬超富集植物對重金屬的富集、解毒機(jī)制研究”和“超富集植物中毒性元素Cd的生(shēng)理(lǐ)功能研究”等問(wèn)題進行了深入的研究。

團隊用5年(nián)時間發現并報道了多種多金屬超富集植物，并發現圓錐南(nán)芥對Pb、Zn、Cd有富集作(zuò)用，這是國(guó)内最早發現的對Pb、Zn、Cd的超富集植物。在發現超富集植物後，課題組從(cóng)組織水平、細胞水平和蛋白(bái)水平進行研究，了解超積累植物對重金屬的吸收與解毒機(jī)制，發現多金屬超富集植物對不同重金屬的吸收與解毒具有不同的響應體(tǐ)系。

在“超富集植物中毒性元素Cd的生(shēng)理(lǐ)功能研究”中，課題組發現：Cd在海洋矽藻中發揮生(shēng)物學功能，替代補償了光(guāng)合Zn酶碳酸酐酶(CA)中的Zn。Cd可(kě)以替代補償其它多種Zn酶(藻類、微生(shēng)物、動植物)中Zn的功能。“毒性元素”Cd在超富集植物中具有生(shēng)理(lǐ)功能，主要通過促進光(guāng)合作(zuò)用的關鍵酶碳酸酐酶的金屬活性位點促進植物生(shēng)長。

三、植物阻隔機(jī)理(lǐ)及低污土(tǔ)壤修複模式

仇教授就(jiù)“重金屬低累積作(zuò)物品種篩選”“低污染土(tǔ)壤植物阻隔的體(tǐ)内與體(tǐ)外機(jī)制”與“低污染土(tǔ)壤植物阻隔修複模式”三個問(wèn)題展開深入講解。

關于“農産品(水稻等)重金屬含量超标嚴重”問(wèn)題，仇教授認爲可(kě)以通過“控制可(kě)食部分(fēn)重金屬濃度”解決，即通過人(rén)爲控制使得(de)植物吸收的重金屬聚集在植物“非可(kě)食部分(fēn)”，而不妨礙經濟作(zuò)物“可(kě)食部分(fēn)”的生(shēng)産與銷售，從(cóng)而使土(tǔ)壤污染治理(lǐ)更具有可(kě)行性。通過“植物過程的金屬阻隔”與“土(tǔ)壤過程的金屬阻隔”阻礙重金屬進入植物的通道，從(cóng)而達到安全生(shēng)産的目的。經過研究，仇教授課題組發現：對重金屬吸收少的植物往往産量較低，而種植者則希望能夠種植更高産的植物品種，這使得(de)通過“金屬阻隔”達到重金屬污染控制的手段難以真正的應用到社會實踐當中。面臨這一系列的問(wèn)題，仇教授針對此提出了植物穩定的污染治理(lǐ)手段。

四、植物穩定機(jī)理(lǐ)及高污土(tǔ)壤修複模式

在植物穩定方面，仇教授由“重金屬耐性植物篩選及其耐受機(jī)理(lǐ)研究”，“重金屬固定劑的修複功能研究”和“高污土(tǔ)壤植物穩定修複模式”介紹了課題組的工作(zuò)，并提出多金屬污染土(tǔ)壤修複模型。

最後，仇教授就(jiù)目前有關“土(tǔ)壤過程對金屬轉化遷移的影(yǐng)響”“微生(shēng)物過程對金屬釋放(fàng)轉化的影(yǐng)響” 與“ 植物過程對金屬吸收的影(yǐng)響”的工作(zuò)進行了介紹。