密集型工業、交通運輸等人類活動產生的眾多重金屬物質是持久性有毒污染物，它們進入城市土壤后，易被植物或微生物吸收利用，繼而通過食物鏈或者揚塵等渠道威脅人體健康。

經過50余年的發展，綜合利用物理化學修復技術成為國際上治理污染土壤的主要方式，但存在應用規模有限、成本高昂，以及導致土壤結構破壞、肥力退化和生物活性下降等“痛點”。

上世紀80年代，更加高效且低成本的植物修復技術開始受到關注。近年來，上海園林綠化科研單位也在全力開拓該領域。

12月8日，好消息傳來，上海辰山植物園的科研團隊“八年磨一劍”，已初步篩選出一批適應性廣、能高效富集重金屬污染的木本植物，並在桃浦中央綠地等項目試點。

節約綠地管養成本

入冬后，桃浦中央綠地加快了冬季修剪的進度，北面大片的叢生紫薇褪去了“外衣”，以光禿禿的狀態養精蓄銳，期待明年盛夏的怒放。

“叢生紫薇、海濱木槿、楓香等，這些都是綠地聽取我們的建議后種植的品種。”上海辰山植物園植物生態修復課題組負責人商侃侃告訴解放日報·上觀新聞記者，不同植物的重金屬污染耐受能力、富集污染物能力千差萬別，需要耗費相當長的時間來尋找它們中的“優等生”。

海濱木槿

桃浦中央綠地的前身是遭受污染的工業區，經過大規模的污染治理，土壤已經恢復並達到相關標准要求，但部分土壤離“徹底健康”仍有差距。

以銅污染為例，我國建設用地土壤污染風險篩選值為第一類用地土壤銅含量不超過2000毫克/千克，而農用地土壤污染風險篩選值要求更嚴苛，pH值高於6.5但不超過7.5的果園土壤銅含量不超過200毫克/千克。

“符合前一種標准要求，可以建公園綠地，但如果按照果園用地的要求來建，環境更優越，可以進一步提升公眾的滿意度和獲得感。”商侃侃表示，栽種抗逆性和污染物富集能力更強的植物，一方面可以降低日后更換抗逆性差植物的管養成本，另一方面可以進一步淨化土壤，讓公園綠地有朝一日還原到“純天然”狀態。

有園林養護單位算過一筆賬，如果“種錯”了植物，假設每1000平方米需要補植0.5株喬木、10株灌木、10株草花和1%的草皮，不計人工成本，補植成本約0.36元/平方米。以此推算，一片總用地面積49.76萬平方米的綠地一年用在植物更新上的花費就不下10萬元。

業內人士指出，這還是相當保守的估計，如果土壤的問題得不到根本改善，植物出現大規模水土不服甚至“中毒”，不得不“重新來過”，那麼在綠地管養上的投入可能是“無底洞”。

桃浦中央綠地，做好過冬准備的紫薇

“耐力賽”選拔“掃地僧”

隨著研究的深入，許多有趣的“密碼”逐漸揭開面紗。有些默默無聞的植物反而“功力”深厚，污染物富集能力極強，堪稱植物界的“掃地僧”。

記者在植物生態修復試驗場內看到，2000平方米的土地按照長度寬度均為10米的規格劃分為20個單元，每個試驗周期內，4個單元為一組，種下相同的植物。

種植滿一年、二年或三年后，科研人員收割植物，測定植物和土壤裡的重金屬含量，進而了解不同植物重金屬富集能力的強弱。

試驗場內的柳樹

54種木本植物經過一至三年不等的“耐力賽”，白蠟、白棠子、紫薇、鹽膚木、接骨木、刺槐、楓香、構樹、山桐子、珊瑚樹等10種植物脫穎而出，它們都有較強的污染物富集能力。

有些植物則“偏愛”銅、鉛、鋅等重金屬，“單科”成績比較突出。

比如，特別能“吃”銅的有泡桐、楓楊、46楊、喜樹、雜交新美柳﹔特別能“吃”鉛的有46楊、泡桐、楓楊、雜交新美柳、喜樹﹔特別能“吃”鋅的有楓楊、泡桐、46楊、雜交新美柳、2025楊。

其中，楓楊對鋅“情有獨鐘”，試驗結果顯示，一株楓楊僅地上部分在一個生長周期內就能富集411.23毫克的鋅，能力是墊底的南川柳的50多倍。泡桐富集銅的能力則是“一枝獨秀”，一株泡桐僅地上部分在一個生長周期內能富集52.42毫克。

科研人員長年觀察“耐力賽”后還有了新發現：一個復合重金屬土壤單元內，紅葉石楠、大葉黃楊、金森女貞經過3年的“試毒”，反而比栽種時規格、年齡、栽種方式相同，但種在健康土壤裡的參照植物的長勢更盛、性狀更佳。

這項發現為將來其他的植物生態修復項目拓寬了思路：不僅要找到特別能“吃”重金屬的植物，也要兼顧植物的城市景觀效果。

圖左為污染試驗場內的植物，圖右為健康土壤內的植物

縮短周期，尋找出路

在污染土壤治理領域，相比綜合利用物理化學修復技術，植物修復技術有很多優勢，但需要攻克的難點也不少，尤其是修復周期長和產品附加值低這兩大問題。

商侃侃表示，通俗地說，植物修復技術就是將植物當作“海綿”，利用植物根系吸收富集污染物，輸送、儲存在植物根部及地上部分，再通過刈割、修剪、採伐植物地上部分等手段，把土壤中的污染物移走。

科研人員挖掘試驗植物的根系

“植物有其自然生長規律，急不得，但很多污染治理項目難以容忍過長的周期，最終為追求速度，寧願付出高昂得多的成本。”商侃侃表示，課題組還有一項研究重點是篩選並馴化出一批“速生植物”，它們在快速成長的同時能更高效地富集土壤中的重金屬。

在項目的選擇上，課題組更願意挑一些“願意等”的項目進行試點，比如上海正在全力推進的環城生態公園帶項目，許多規劃建設或提升改造的公園前身就是外環防護林，現存的植物和土壤長期富集汽車尾氣中的重金屬等污染物質，在更新植物的過程中，就可以充分採納已有的科研結論。

此外，富集了重金屬的植物目前很難有高附加值的出路。出於觀念、安全性等方面的考量，這些植物不能進入食品產業或制成貼近人類生活的生活用品。

目前，歐美等國家或地區也在探索植物富集重金屬后的出路，比如用高溫制備生物炭、粗生物油等。此過程中，有機分子與重金屬離子間的螯合鍵被打斷，各種重金屬釋放進水溶液，可輕易通過萃取、沉澱等方法實現分離。

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