蔬菜污染研究现况
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本文作者：黎永艳邱棋伟作者单位：广西壮族自治区南宁市疾病预防控制中心理化科
人类生存和健康与土壤、空气、水的质量息息相关。发达的工业国家环境污染已有上百年的历史，20世纪中叶开始意识到问题的严重性，提出了“环境保护”的概念。并在重金属污染与治理上开展深入的研究工作，发达国家十分重视重金属污染来源、污染状况以及风险评估研究工作。因环境污染而导致蔬菜等食品重金属污染进而危害人类身体健康的问题引起世界各国的高度关注。Singh等［3］通过调查新德里郊区的蔬菜重金属污染现状发现，菠菜中Cu、Zn、Pb、Cd等含量超标，超标率分别为13%、95%、78%和100%;George等［4］对4个农场46个采样点的蔬菜进行重金属含量检测，结果发现几乎所有采自Boolaroo地区的蔬菜中Pb、Cd含量都超过了澳大利亚食品标准中关于Pb、Cd的限量标准。近年来，蔬菜中的重金属污染问题在我国也受到了重视。比较早开展蔬菜重金属污染研究的是北京、广州等城市。北京等地监测分析指出［5］;富含重金属的污水灌溉及垃圾会通过提高土壤中重金属含量进而显著提高蔬菜中重金属含量。目前，我国因重金属污染而造成每年粮食减产为1000×104t，每年被重金属污染的粮食多达1200×104t，合计经济损失至少200亿元［6］。在我国北部地区，中国科学院地理研究所的调查表明，北京市生产的蔬菜有30%重金属超标［7］。90年代中期王丽凤等［8］对沈阳市蔬菜重金属调查的结果表明，超标率较大的金属是Pb和Hg，其次是Zn和Cd，蔬菜综合超标率为36．1%，污染面积为3600hm2。而沈阳菜地土壤重金属与其背景值相比，Cd、Pb、Zn的平均值分别为背景值的7．06、3．96和3．87倍［9］，表明了沈阳市菜地土壤和蔬菜已受到多种重金属的复合污染。天津市郊检测的36种蔬菜样品中，重金属检出率为100%，Cd已达到警戒线水平，单项污染指数最高值达19．22，总超标率为30．41%［10］。早在20世纪90年代对上海市蔬菜重金属污染状况的调查发现，蔬菜受Cd和Pb污染比较严重，超标率分别为13．29%和12．0%［11］。1996年对宁波市蔬菜重金属污染调查结果表明，Zn、Cd、Cr3种元素超标率都在60%以上［12］。张永志等［13］对温州市场19种蔬菜、水果123个样品中重金属Hg、As、Pb、Cd的含量调查，温州市场上果蔬重金属污染的程度依次是:Cd＞Pb＞Hg＞As，其中菠菜、黄瓜、梨、猕猴桃、苹果中Cd的超标率分别为5．00%、16．7%、33．3%、16．7%和25．0%。长沙市主要蔬菜基地中，有13种蔬菜Pb和Cd超标率分别达60%和51%［14］。受调查的南宁市12个蔬菜样点中有11个样点Cd超标;10%以上样点Pb超标［15］。彭玉魁等［16］于1996—1997年对陕西省的西安、咸阳、宝鸡等6个城市郊区的14种蔬菜中的Hg、As、Pb、Cr、Cd等金属元素含量进行了调查，其中Pb和Cr在某些蔬菜中的超标现象严重。对成都地区的9种蔬菜的152个样品的分析结果表明，Pb和Cr是该地区的主要污染元素，它们的超标率分别为22%和29．4%，Hg和As的检出率为100%［17］。而重庆市近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd超标率分别为6．7%和36．7%，叶菜类蔬菜Cd、Hg、Pb等污染达到临界级，污染程度为Cd＞Pb＞Hg［18］。
菜地土壤重金属向植物链迁移与富集规律研究概况
随着人们对蔬菜需求量的增加，食入重金属超标的蔬菜会对人体健康造成更大的危害。因此，全面掌握蔬菜对重金属的吸收与富集规律，合理进行蔬菜的生产布局，对发展绿色食品和无公害蔬菜，保障人类健康具有重要意义。
不同种类蔬菜的重金属含量分析
同一植物种类对不同的重金属元素的吸收、富集能力不同，不同种类的植物对同一种重金属元素的吸收、富集能力也不同［19］。许多研究表明，不同种类蔬菜对重金属元素的吸收能力从大到小依次为叶菜类＞根茎类＞瓜果类＞豆类［20］。杜应琼等［21］研究发现，在相同环境条件下，蕹菜、苋菜对Pb的富集能力很强，体内的Pb含量约为莴苣的4倍，芥菜的10倍。周根娣等［22］对上海市农畜产品的调查结果也表明，叶菜类较其他类别蔬菜污染严重。Zurera-cosano等［23］研究发现，蔬菜品种之间重金属含量呈显著差异(P＜0．01﹚。Ghulam等［24］发现被测蔬菜中，菠菜叶中Cd、Mn的含量最高，随后依次为秋葵＞苦瓜＞荷兰薄荷。
蔬菜对生态环境中重金属的吸收
蔬菜对生态环境中重金属的吸收主要是通过根系吸收，其次为叶片［25］。Zheljazkov等对保加利亚某有色金属冶炼厂附近的薄荷调查发现，在薄荷中的Cd的含量为根＞叶＞根状茎＞茎;Pb含量为根=叶＞根状茎=茎;Cu含量为根＞叶=根状茎=茎;Zn含量为叶＞根＞根状茎=茎。李学德等［27］研究发现，菠菜中Cd的积累量为叶片、根＞茎，而Cd和Cu的积累量依次为叶片＞根＞茎杆，Pb的积累量则依次为根＞茎＞叶片;青菜叶片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于茎。郑路等［28］认为，生长在污染空气中的蔬菜，50%的Pb是通过叶片从大气中吸收的;叶面积大、叶面粗糙的蔬菜吸收Pb的能力较大;而叶细小、表面呈蜡质状的蔬菜Pb的吸收能力较小。汪雅谷等［29］研究发现，同一种蔬菜吸收不同重金属的能力不同，富集元素的规律是Cd＞Zn、Cu＞Pb、Hg、As、Cr。也有发现当Zn、Cd、Cu混施时，Cd的存在促进了大豆叶片中Zn的积累，而Cu的存在则使Zn和Cd的浓度降低［30］。同一种蔬菜的不同基因型对重金属的吸收积累也存在差异。王松良等［31］通过实验发现，小白菜13种基因型茎叶Cd、Pb、As含量差别很大。在相同Cd浓度下，不同小白菜品种间Cd含量差异最高相差413倍，差异显著，且外界Cd浓度越高，品种间差异越大［32］。
蔬菜中重金属含量与菜地土壤重金属含量的关系
蔬菜对重金属元素的吸收与积累取决于菜地土壤中重金属的含量、土壤条件及蔬菜的种类。汪雅谷等［33］对客良试验中土壤重金属含量进行相关分析表明，蔬菜中的Cd、Zn、Cu含量与土壤中的Cd、Zn、Cu含量相关显著。但是在大田条件下，由于蔬菜吸收土壤中的Cd受到多种因子的影响，其相关程度要比盆栽试验小得多［34］。冯恭衍等［35］的研究结果也表明，除Pb、Cr外，蔬菜中其他重金属元素的含量与土壤重金属含量有一定的相关性;各元素的富集系数(即蔬菜中某污染物含量占有土壤在中该污染物含量的百分率)以Cd最高，Zn、Cu次之，Pb、Cr居后。这与各重金属的迁移性强弱顺序相一致，Cd、Zn、Cu等元素较易为植物可吸收。但是，富集系数的大小取决于蔬菜种类和土壤环境条件、物理化学特性等很多影响因素，因而这些结果只能作为一种对大致趋势分析和判断。
研究方向与展望
目前，国内外很多城市，尤其是工业发达和人口密集的城市重金属污染问题更为突出。因此，要有效地控制蔬菜重金属含量，保证蔬菜质量安全。以下几方面将是我国菜地土壤和蔬菜重金属污染研究的重点。
系统和全面地开展粮食、菜地土壤重金属污染的调查研究及风险评估，研究土壤、菜地的区域土壤环境的空间变异与分布规律，开展土壤环境质量标准的研究和制定工作，加强无公害粮食、蔬菜生产基地建设，采取积极措施严格控制粮食、蔬菜的重金属污染。
加强蔬菜对重金属吸收积累的基因型差异研究，利用丰富的植物物种资源，研究其对重金属的吸收转运机制，以降低土壤中重金属的污染，同时筛选和培育低吸收、低富集重金属的蔬菜品种，减少重金属进入食物链，为跨越发达国家设立的绿色贸易壁垒提供技术保障。
加强工业“三废”治理，严格执行排放标准。保护农业生态环境。开展土壤环境监测，了解土壤重金属污染和基本情况和态势。科学调整农业生产机构，科学规划蔬菜生产基地和选择蔬菜种植品种。加强蔬菜生产管理方式，提倡使用生物肥料，合理使用农药，防止和控制蔬菜重金属污染的残留。
加强食品安全监测，开展蔬菜中重金属含量与土壤中重金属及其向食物链传递关系的定量研究。由于土壤中重金属污染是造成蔬菜重金属残留超标的主要途径，而且由于土壤中重金属污染具有隐蔽性、滞后性、积累性和不可逆转性，因此，土壤系统中重金属污染的治理一直是国际上研究的难点和热点。国家应加大人力和物力，开展生物修复、植物修复等土壤重金属污染的先进治理技术的研究和推广，结合先进的种植技术，应用于蔬菜生产中。
