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以稻米镉标准0.2mg/kg为例,年产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),所需要的镉的数量仅为2克而已。
但从2010的大气沉降镉来估算,当年仅从大气进入农田的镉就达0.26克(变幅0.03克-1.7克)。不控制如此庞大的污染源,土壤污染治理就失去了意义。
以日本为例,其在1968年确定镉是痛痛病的元凶之后,迅速控制各种污染源的排放。到1974年,镉的使用量从1969年的2253吨下降到927吨,下降了60%,到1975年,关闭了几乎所有的矿山。在2005年以前,日本就关掉了大部分的镍镉电池生产厂。日本环境的镉安全很大程度上就是在这样严格的镉排放控制下实现的。
中国耕地大量施用化肥带来的土壤酸化是土壤污染外的另一主要问题。有文章比较了广东1984年第二次土壤普查取得的24671份土壤样品的pH值和30年后的数值,发现整体上pH从平均的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《科学》杂志载文表明,30多年来,中国所有土壤的pH值下降0.13-0.80单位,尤以耕地土壤pH下降最多,也就是说耕地土壤的酸度增加了6倍,这在自然条件下需要数万年的时间。
土壤酸化主要是中国20世纪80年代后施肥结构从传统的农家肥转为化肥造成的,一方面大量施用化肥造成的土壤酸化将很大程度上改变植物对土壤养分的吸收效率,同时造成土壤重金属有效性的提高,另一方面,有机肥施用的减少,降低了土壤中的有机质,减弱了土壤对有效重金属的固定能力。
从以上分析可以看出,对中国土壤问题,不能单看到土壤重金属污染的一面,还有土壤酸化的问题。从时间角度来看,这个污染是30年来重金属向环境的大量排放所造成的,即使到2010年,大气污染沉降还是一个主要污染源。因此,土壤问题是土壤污染和土壤酸化双重冲击下的结果。
在大气污染严重的情况下,叶片的重金属吸收途径也是作物重金属的一个重要来源。在现实科研中很多科学工作者发现,土壤重金属特别是铅并不超标,但蔬菜中的重金属超标了,结果往往解释为中国土壤的铅标准过高(250mg/kg)之故。
的确,中国耕地土壤的铅标准和其他国家相比偏高,这一点容易被用来解释整个现象,但大量研究表明,在大气重金属含量很高的情况下,叶片吸收大气中重金属是导致粮食不安全的元凶之一。
如,有研究表明,在土壤含镉量为其背景值0.08毫克/千克,但镉降尘中镉含量达1.3克镉/公斤/年的情况下,小麦籽粒中21%的镉、大麦籽粒中41%-58%的镉来自大气污染。
因此在土壤重金属含量很低、但大气中的重金属含量很高的情况下,作物中的重金属并非只有土壤一个来源。
据2010年推算,中国大气沉降中的镉含量高达0.4-25克/公顷/yr年,这意味着着我们似乎忽视或者低估了大气污染对粮食重金属超标的影响,也意味着我们对土壤污染特别是其对粮食安全的影响需要一种更为客观的审视。
高度重视粮食安全
镉等有害重金属并非人体所需的元素,且镉具有极为明确的目标器官,即肾和肝,吸收到体内的镉1/3将蓄积在肾脏,1/4在肝脏,且在体内滞留时间长,肾脏中镉的半衰期可高达17-38年。人体中的镉主要是通过食物链进入的,因此粮食中的重金属问题亟需得到高度重视。
1.大米中的镉超标问题。
对于大米的镉含量问题,有两组数据被媒体广泛应用。
一是2002年,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示,稻米中超标最严重的重金属是铅,超标率28.4%,其次就是镉,超标率10.3%。
二是2007年,南京农业大学教授潘根兴及其研究团队,在全国六个地区(华东、东北、华中、西南、华南和华北)县级以上市场随机采购大米样品91个,结果同样表明:10%左右的市售大米镉超标。
而在2013年,广州食药监局对18批次的大米检测后样品超标率高达44.4%,随后广东开展全域155批的大规模调查,结果超过0.2mg/kg这一标准的比例也相当高。而据2012年常德市疾病预防控制中心发表的“南方某市2012年市售大米镉污染状况及膳食暴露评估”一文披露,外省超标率为16.1%,本省外市超标50.0%,本市61.1%,大型超市52.4%, 农贸市场41.4%。
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