重金屬鎘對農產品的污染與安全標準

重金屬鎘對農產品的污染與安全標準張瓊;萬雷【摘要】文章重點闡述重金屬鎘對農產品的污染及對人體健康的影響，并提出我國農產品和人體中鎘的容許極限和安全標準?！酒诳Q】《現代農業(yè)》【年（卷），期】2012（000）006【總頁數】3頁（P84-86）【關鍵詞】重金屬鎘;農產品;污染;安全標準【作者】張瓊;萬雷【作者單位】遼寧省大石橋市環(huán)境保護監(jiān)測站;遼寧省大石橋市環(huán)境保護監(jiān)測站【正文語種】中文【中圖分類】X835一、重金屬的特點及來源重金屬的定義目前還沒有統一說法，一般認為密度大于5克/立方米的元素，在環(huán)境污染中一般是指Hg（汞）、Cd（鎘）、Pb（鉛）、Cr（鉻）及類金屬As（碑）等生物毒性顯著的元素，也包括一些具有一定毒性的一般重金屬，如Zn（鋅）、Cu（銅）、Co（鉆）、Ni（鎳）、Sn（錫）等。雖然有些元素如：銅、鋅、鉆等是人和生物體必需的微量元素，但這些元素對生物體適宜的閾值范圍很窄，少于最低閾值就會出現缺素癥，影響機體某些生理功能，但如果高于最高閾值就會對生物體產生某些毒性。重金屬元素在環(huán)境中遷移轉化的最大特點是不能或不易被生物體分解轉化后排出體外，只能沿食物鏈逐級往下傳遞，在生物體內濃縮放大，當累積到較高含量時就會對生物體產生毒性效應。重金屬元素的這一特性使人們認識到必須避免或減少有毒重金屬進入食物鏈才會有效減輕重金屬對人體健康的危害。在農業(yè)生產中肥料的施用與食物鏈中重金屬的累積也有密切關系。常用的肥料（化肥）中，氮肥和鉀肥中含量很少，混雜有重金屬的主要是磷肥以及一些含磷復合肥，多數磷礦石中含鎘5~10毫克/千克，磷礦提取磷肥時，大部分或全鎘都進入肥料中。在我國，磷礦平均含鎘量較低，僅為0.98毫克/千克，30個磷肥樣本平均為0.6毫克/千克，其他重金屬元素則較高，全國近20個磷肥（過磷酸鈣）樣品中Zn平均含量為298毫克/千克，Ni16.9毫克/千克，Cu31.1毫克/千克，Co2.0毫克/千克，Cr18.4毫克/千克。從含量來看，其潛在危險不容忽視。根據三峽移民安置區(qū)土壤的磷肥容量，提出了控制磷肥中鎘對土壤污染模型。計算結果表明，如在長期內使土壤不受鎘污染，必須控制磷肥用量。另外卜微量元素肥料的使用不當也會造成局部地區(qū)土壤中重金屬元素含量過高，影響農產品的品質和人體健康。在當今肥料施用中，為了使資源得到充分利用，城市垃圾和污泥肥成為另一種新型肥源，它們一方面含有豐富的有機質和植物所需的營養(yǎng)元素，另一方面又不同程度的含有一些重金屬污染物質，如不合理使用會造成土壤污染，進入食物直接影響人體健康。農作物是食物鏈的第一營養(yǎng)級，土壤中的重金屬首先在此得到了富集，并不是任意重金屬含量都會對人體產生危害，在植物體中有其正常濃度范圍，如表1-1所示。表1植物性產品中一些重金屬的正常濃度范圍盡管重金屬元素在植物體中普遍存在并有其正常濃度范圍，隨著土壤中重金屬的增加農產品中重金屬的量也不斷增加。當超過某元素的最大允許濃度時，會對人和動物體產生危害。幾類常見農產中重金屬和其他有毒元素的最大允許濃度見表2。表2常見農產品中重金屬和其他有毒元素的最大允許濃度（毫克/千克）二、重金屬鎘對農產品質量的影響鎘由于20世紀日本富山縣的〃骨痛痛”病而引起人們普遍重視。鎘對農產品質量的影響，一是增加了農產品鎘的含量，通過食物鏈對人和動物體存在潛在危害。二是破壞農產品中營養(yǎng)成分，降低其營養(yǎng)價值。在瑞典耕地土壤中每年隨各種礦質肥料（平均含鎘量0.5毫克/千克）而進入土壤中的鎘是作物帶出土體及淋溶量的2倍，土壤中因施肥而增加的鎘量每年為4%，其中易被作物吸收增加部分加0.4%，據國外科學家研究，5年間施用了1680千克/公頃的過磷酸鈣而使小麥籽粒中鎘含量由0.008毫克/千克增加到0.028毫克/千克，是原來的3.5倍含鎘磷肥的使用均導致燕麥、麥草、胡蘿卜和菠菜中鎘濃度的增加，當使用高鎘（12.5毫克/千克）磷肥時作物中鎘濃度最高。在我國部分受鎘污染地區(qū)農田中稻米含鎘量最大可達9.36毫克/千克，平均值為0.4~1.57毫克/千克，遠超出國家衛(wèi)生標準，雖然這種污染多是由污水灌溉造成，但肥料的施用特別是磷肥和堆肥、污泥的使用也占一定份額。大量研究證明，植物吸收的鎘主要分布在根、葉中，用作飼料的秸稈中往往含鎘量也較高，而果實籽粒等貯存器官中含鎘較少，但土壤中含鎘量過高也會使籽粒中鎘超標。對南京市郊蔬菜中重金屬污染現狀進行了調查和評價表明，40個蔬菜樣中鎘含量超標樣點數占總數的5%；達到下限0.05毫克/千克的樣點占12.5%。分析表明菜地的鎘含量與施用磷肥有關，磷肥的大量施用增加了土壤中鎘水平，菜地土壤中鎘活性高、移動性強是導致蔬菜中鎘超標的重要原因。沈陽郊區(qū)10種主要蔬菜中重金屬、農藥等污染物含量分析結果依次為葉菜類〉根莖類〉瓜果類。蔬菜中鎘平均含量為0.313毫克/千克，是標準的1.59倍；污染較重的是葉菜類的菠菜、芹菜和白菜，其值分別為0.567毫克/千克，0.499毫克/千克和0.453毫克/千克,均為標準值的2倍多；黃瓜中鎘含量較低，為0.082毫克/千克。肥料的施用也影響作物對鎘的吸收。施硝酸銨和過磷酸鈣處理的小麥籽粒中鎘含量比單獨使用過磷酸鈣要高出一半，主要原因是氮肥的使用促進了植株生長，從而增加了對鎘的吸收。磷肥對值物吸鎘的影響研究較多，磷酸根能與鎘形成沉淀而降低鎘的有效性。酸性土壤上施用磷肥使萵苣對鎘吸收量降低。另夕卜含氯肥料中的氯離子易與鎘形成絡合物而提高鎘的有效性，鋅肥可降低植物對鎘的吸收，鎘還會對農產品的營養(yǎng)品質產生不良影響，鎘可使糙米中粗蛋白、粗淀粉、直鏈淀粉和賴氨酸含量顯著減少，王凱榮等（1993）在研究了土壤受鎘污染后和稻米營養(yǎng)和衛(wèi)生品質影響后得出相同結論，并且賴氨酸和組氨酸占氨基酸總量的百分數也大大下降，降低了稻米的營養(yǎng)品質。三、 鎘對人體健康的影響對于動物和大多數不吸煙者來說，食物是鎘的主要來源，人們通過飲食攝取的鎘量隨食物性質不同而異，如:牡蠣和鰻是富鎘食物，使用化肥后作物根部也富含鎘，大多數成年人通過食物可獲得100~500凹鎘/天。動物體對鎘的吸收能力較差，人體只有3%~8%被吸收，但吸收后的鎘長期保存在體內不易排出，主要在腎臟、肝臟等器官中蓄積，以腎皮層累積最多，新生兒體內幾乎沒有鎘。隨著年齡的增長率不斷積累，當50歲的人無接觸時，體中鎘可達15~30毫克，平均每天蓄積量為0.9~1知g,鎘主要損害腎近曲小管上皮細胞，貧血是慢性鎘中毒的常見癥狀。臨床上可見蛋白尿，如長期攝入鎘，可導致負鈣平衡，腎臟和消化系統受損害，發(fā)生骨質軟化病和劇痛骨折，故又稱“骨痛痛”病。在人體中腎皮質的鎘臨界水平是200毫克/千克，而〃骨痛痛”病患者腎皮質鎘含量可達600~1000毫克/千克。四、 農產品和人體中鎘的容許極限和安全標準聯合國糧農組織（FAO）提出每天隨食品允許攝入人體的鎘量為70pg/天，并提出了最大忍受標準為每周400~500pg,成人83毫克/千克體重。美國和加拿大的調查表明，每天攝入鎘量為23~50pg,低于FAO規(guī)定標準；對畜禽來說，飼料中鎘的最大容許濃度為0.5毫克/千克干重；在荷蘭則范圍稍寬松一些，粗飼料和青貯飼料為1.0毫克/千克，精飼料為0.5毫克/千克，德國養(yǎng)牛和羊的飼料標準與此相同，而家禽飼料則應低于0.5毫克/千克。Davis等利用人體對鎘的每周允許攝入量數據估算出蔬菜中最大允許含鎘量為2.2毫克/千克干重。瑞士規(guī)定葉菜、果菜和谷物中鎘的最大允許濃度為0.1毫克/千克鮮