時(shí)下，土壤污染問題成為社會熱點(diǎn)，但就目前狀況客觀來說，土壤污染問題并不能單從土壤中的重金屬含量來判斷，從地質(zhì)背景、土壤重金屬的時(shí)空變化、污染源以及土壤自身性質(zhì)的劣化等來看土壤污染會有另外一個(gè)風(fēng)景。而另一方面，土壤污染和糧食安全并非有固定的相關(guān)關(guān)系，糧食超標(biāo)也并非單由土壤污染引起。
客觀解讀土壤污染
中國土壤污染是這30年經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的后果，污染源控制是比土壤修復(fù)本身更為緊迫的事情。雖然《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》對中國土壤的污染狀況給出了一定的數(shù)字印象，但從普查精度、標(biāo)準(zhǔn)可用性等來看，這個(gè)結(jié)果依然是模糊的，所反映的也只是現(xiàn)狀，以前及將來態(tài)勢又如何?這個(gè)調(diào)查并不能給出太多的信息。
以1990年國家環(huán)保局發(fā)布的重金屬含量來看，鎘平均值0.097mg/kg(95%范圍為0.017-0.033mg/kg),砷11.2mg/kg(95%范圍為2.5-33.5)，汞0.065mg/kg(95%范圍為0.006-0.272mg/kg)，鉛36mg/kg(95%范圍為10.0-56.1mg/kg)，鉻61mg/kg(95%范圍為19.5-150.2mg/kg)，結(jié)合1995年制訂的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來看，可以看出鎘、砷、汞的95%范圍的上限與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(鎘0.30 mg/kg，砷30mg/kg，汞0.30 mg/kg)極為相近，也就意味著鎘、砷、汞尤其是鎘這個(gè)在《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》中點(diǎn)位超標(biāo)率最高(7.0%)的重金屬是這三十年快速經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下鎘的大量排放的結(jié)果。
每年進(jìn)入耕地的鎘高達(dá)1417噸，各種途徑排出的只有178噸，凈累積1239噸，導(dǎo)致每年0.004mg/kg的增加，按照這個(gè)速度，只要50年全部土壤都會超過目前的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
從以上數(shù)據(jù)可以看出，要控制和改善土壤重金屬污染，早日實(shí)現(xiàn)糧食安全，當(dāng)務(wù)之急在于污染源控制。以稻米鎘標(biāo)準(zhǔn)0.2mg/kg為例，年產(chǎn)1200公斤的稻谷的大米(假定1200公斤稻谷可以得到1000公斤大米)，所需要的鎘的數(shù)量僅為2克而已。但從2010的大氣沉降鎘來估算，當(dāng)年僅從大氣進(jìn)入農(nóng)田的鎘就達(dá)0.26克(變幅0.03克-1.7克)。不控制如此龐大的污染源，土壤污染治理就失去了意義。
以日本為例，其在1968年確定鎘是痛痛病的元兇之后，迅速控制各種污染源的排放。到1974年，鎘的使用量從1969年的2253噸下降到927噸，下降了60%，到1975年，關(guān)閉了幾乎所有的礦山。在2005年以前，日本就關(guān)掉了大部分的鎳鎘電池生產(chǎn)廠。日本環(huán)境的鎘安全很大程度上就是在這樣嚴(yán)格的鎘排放控制下實(shí)現(xiàn)的。
中國耕地大量施用化肥帶來的土壤酸化是土壤污染外的另一主要問題。有文章比較了廣東1984年第二次土壤普查取得的24671份土壤樣品的pH值和三十年后的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)整體上pH從平均的5.70下降到5.44，也就是土壤中的酸度增加了1.82倍。而2010年《科學(xué)》雜志載文表明，三十多年來，中國所有土壤的pH值下降0.13-0.80單位，尤以耕地土壤pH下降最多，也就是說耕地土壤的酸度增加了6倍，這在自然條件下需要數(shù)萬年的時(shí)間。
土壤酸化主要是中國20世紀(jì)80年代后施肥結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的農(nóng)家肥轉(zhuǎn)為化肥造成的，一方面大量施用化肥造成的土壤酸化將很大程度上改變植物對土壤養(yǎng)分的吸收效率，同時(shí)造成土壤重金屬有效性的提高，另一方面，有機(jī)肥施用的減少，降低了土壤中的有機(jī)質(zhì)，減弱了土壤對有效重金屬的固定能力。
從以上分析可以看出，對中國土壤問題，不能單看到土壤重金屬污染的一面，還有土壤酸化的問題。從時(shí)間角度來看，這個(gè)污染是三十年來重金屬向環(huán)境的大量排放所造成的，即使到2010年，大氣污染沉降還是一個(gè)主要污染源。因此，土壤問題是土壤污染和土壤酸化雙重沖擊下的結(jié)果。
在大氣污染嚴(yán)重的情況下，葉片的重金屬吸收途徑也是作物重金屬的一個(gè)重要來源。在現(xiàn)實(shí)科研中很多科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)，土壤重金屬特別是鉛并不超標(biāo)，但蔬菜中的重金屬超標(biāo)了，結(jié)果往往解釋為中國土壤的鉛標(biāo)準(zhǔn)過高(250mg/kg)之故。
因此，在土壤重金屬含量很低、但大氣中的重金屬含量很高的情況下，作物中的重金屬并非只有土壤一個(gè)來源。據(jù)2010年推算，中國大氣沉降中的鎘含量高達(dá)0.4-25克/公頃/年，這意味著我們似乎忽視或者低估了大氣污染對糧食重金屬超標(biāo)的影響，也意味著我們對土壤污染特別是其對糧食安全的影響需要一種更為客觀的審視。
高度重視糧食安全
鎘等有害重金屬并非人體所需的元素，且鎘具有極為明確的目標(biāo)器官，即腎和肝，吸收到體內(nèi)的鎘1/3將蓄積在腎臟，1/4在肝臟，且在體內(nèi)滯留時(shí)間長，腎臟中鎘的半衰期可高達(dá)17-38年。人體中的鎘主要是通過食物鏈進(jìn)入的，因此，糧食中的重金屬問題亟需得到高度重視。
大米中的鎘超標(biāo)問題
對于大米的鎘含量問題，有兩組數(shù)據(jù)被媒體廣泛應(yīng)用。一是2002年，農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心曾對全國市場稻米進(jìn)行安全性抽檢。結(jié)果顯示，稻米中超標(biāo)最嚴(yán)重的重金屬是鉛，超標(biāo)率28.4%;其次就是鎘，超標(biāo)率10.3%。
二是2007年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授潘根興及其研究團(tuán)隊(duì)，在全國六個(gè)地區(qū)(華東、東北、華中、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機(jī)采購大米樣品91個(gè)，結(jié)果同樣表明：10%左右的市售大米鎘超標(biāo)。
而在2013年，廣州食藥監(jiān)局對18批次的大米檢測后樣品超標(biāo)率高達(dá)44.4%，隨后廣東開展全域155批的大規(guī)模調(diào)查，結(jié)果超過0.2mg/kg這一標(biāo)準(zhǔn)的比例也相當(dāng)高。而據(jù)2012年常德市疾病預(yù)防控制中心發(fā)表的“南方某市2012年市售大米鎘污染狀況及膳食暴露評估”一文披露，外省超標(biāo)率為16.1%，本省外市超標(biāo)50.0%，本市61.1%，大型超市52.4%,農(nóng)貿(mào)市場41.4%。
不超標(biāo)的土壤產(chǎn)生超標(biāo)糧食
由于土壤酸化以及水稻生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，一些地方的檢測結(jié)果表明，即使我們執(zhí)行著全世界最為嚴(yán)格的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(比如鎘0.3mg/kg)，但糧食作物(水稻、花生和蔬菜)的可食部位依然會超標(biāo)。
導(dǎo)致這一問題的原因可能有：土壤外源污染物質(zhì)的侵入;高強(qiáng)度的大氣沉降增加了生長時(shí)間長的作物如水稻的吸收;土壤自身酸化等導(dǎo)致吸附于土壤顆粒上活性極低的重金屬被活化，從而增加了作物的吸收。在這種情況下，土壤重金屬污染問題并非當(dāng)前時(shí)髦的土壤修復(fù)方法所能解決，而在于控制污染源和重構(gòu)土壤健康。
稻米營養(yǎng)低增加了人體鎘吸收及隨后的健康風(fēng)險(xiǎn)
相對于大豆、小麥和玉米，稻米(特別是精米)中鐵、鋅和鈣的含量都比較低，而大量研究表明，食物中有較高含量的鐵、鋅和鈣或者人體中這些元素充足的情況下都有助于大大降低人體對重金屬鎘的吸收。
日本痛痛病患者大都發(fā)生于貧窮、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一、多胎生育的老年婦女身上，正是由于這一群體的食物和體內(nèi)缺乏鐵、鋅、鈣等元素;而在格陵蘭高鎘海域中生長的環(huán)斑海豹體內(nèi)的鎘即使高過哺乳動物腎皮質(zhì)鎘200毫克/千克的臨界值三倍，其身體依然很健康而不表現(xiàn)任何痛痛病的癥狀;新西蘭東南部一個(gè)小島的居民嗜吃高鎘生蠔，鎘攝取量高達(dá)目前世界衛(wèi)生組織設(shè)定的鎘月耐受量PTMI(25ug/kg人體)的10倍，同樣不表現(xiàn)出負(fù)面的健康效應(yīng)，其原因都被解釋為其食物中有含量高的鐵、鋅、鈣等物質(zhì)。大豆、小麥、玉米和稻米間礦物質(zhì)元素含量的差異被用來解釋歐美與亞洲高鎘礦區(qū)之間人體健康效應(yīng)差異的原因。
歐美也不乏高鎘污染區(qū)域，但并沒有帶來顯著的健康負(fù)效應(yīng)，其原因亦被解釋為礦區(qū)土壤含有較多的鋅，大豆、小麥、玉米等食物中含有比水稻更多的鋅等元素。
中國65%的人口以糧食為主食，因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)境的原因，中國更容易產(chǎn)生鎘超標(biāo)大米，且稻米中鐵、鈣、鋅等元素含量較少。鑒此，我們必須高度重視大米的鎘安全。
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