近日，鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院博士后孫濤在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Journal of Hazardous Materials在線發(fā)表題為“Use smaller size of straw to alleviate mercury methylation and accumulation induced by straw incorporation in paddy field”的學(xué)術(shù)文章。文章揭示了通過(guò)控制秸稈尺度調(diào)控因秸稈還田導(dǎo)致的稻田汞甲基化及稻米汞富集的機(jī)制。

汞是環(huán)境中普遍存在的一種重金屬污染物，可在自然條件下被微生物轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)神經(jīng)毒性的甲基汞，而甲基汞隨著食物鏈的富集可對(duì)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體產(chǎn)生毒害作用。秸稈還田不僅可以提升農(nóng)田土壤的肥力還能降低因焚燒秸稈造成的大氣污染。然而，由于水稻田特殊的淹水管理模式，使得水稻田在秸稈還田后形成了富含有機(jī)質(zhì)且厭氧的環(huán)境，導(dǎo)致稻田土壤中無(wú)機(jī)汞發(fā)生甲基化反應(yīng)以及稻米中甲基汞的富集。本研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制秸稈還田時(shí)秸稈的大小能夠顯著影響到稻田土壤中汞的甲基化過(guò)程及成熟稻米中甲基汞的含量。其中，在秸稈還田時(shí)對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎處理，能使秸稈殘留物中的易降解有機(jī)質(zhì)快速釋放并伴隨著快速的汞凈甲基化反應(yīng)，當(dāng)水稻進(jìn)入開(kāi)花期后秸稈殘留物中的易降解有機(jī)質(zhì)基本降解殆盡，剩余的難降解物和復(fù)雜性腐殖質(zhì)與甲基汞結(jié)合形成了難以被水稻吸收的螯合物/絡(luò)合物，進(jìn)而使得更少的甲基汞被水稻吸收轉(zhuǎn)運(yùn)到稻米中。研究結(jié)果表明，與常規(guī)秸稈處理對(duì)比，粉碎的秸稈處理能夠降低約25%的成熟稻米中甲基汞的富集量。因此，秸稈還田時(shí)對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎處理，不失為一種有效且環(huán)境友好型的處理方式，用于緩解由于秸稈還田造成的稻田汞甲基化及稻米汞富集的問(wèn)題。

本研究由鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院黃進(jìn)勇團(tuán)隊(duì)和西南大學(xué)王定勇團(tuán)隊(duì)合作完成，并得到了瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院和重慶化工職業(yè)學(xué)院的相關(guān)研究學(xué)者的幫助。本研究還得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金的資金支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127002