龍海燕

[摘 要]人們對金屬礦產(chǎn)開采及加工區(qū)域的農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染情況關(guān)注很多，而較少地關(guān)注畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用作為重金屬污染源帶來的污染。文章對養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用的環(huán)境影響、養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用對土壤環(huán)境的影響、蔬菜重金屬污染等研究進(jìn)行了關(guān)注。

[關(guān)鍵詞]土壤；蔬菜；重金屬污染

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.51.181

目前，蔬菜水果的農(nóng)藥殘留早已經(jīng)引起人們的重視，而蔬菜水果的重金屬超標(biāo)及污染問題因?yàn)槠渖鷳B(tài)毒性的滯后效應(yīng)尚未引起人們足夠的重視。關(guān)于蔬菜水果的重金屬污染源，人們對金屬礦產(chǎn)開采及加工區(qū)域的農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染情況關(guān)注很多，而較少地關(guān)注畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用作為重金屬污染源帶來的污染。本研究對養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用對環(huán)境和土壤的影響、蔬菜重金屬污染等方面進(jìn)行了相關(guān)的關(guān)注。

1 養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用的環(huán)境影響研究進(jìn)展

隨著生活水平的提高，人們飲食結(jié)構(gòu)中動(dòng)物蛋白比例的增加，帶來畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展。畜禽養(yǎng)殖廢物逐漸成為區(qū)域水環(huán)境、大氣環(huán)境和土壤環(huán)境的重點(diǎn)污染源，僅次于工業(yè)點(diǎn)源污染。養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用是傳統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，但其環(huán)境影響卻為人們所忽視。我國是世界上畜禽養(yǎng)殖大國，據(jù)估算2003年我國畜禽糞便為31.9億噸[1]，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展產(chǎn)生了大量的畜禽糞便，多數(shù)有機(jī)肥施入土壤進(jìn)入養(yǎng)分循環(huán)。研究表明，以畜禽糞便為原料堆制的有機(jī)肥會帶來土壤重金屬的累積[2]，多數(shù)有機(jī)肥施入土壤會進(jìn)入養(yǎng)分循環(huán)，但是有機(jī)肥中除了含有氮、磷、鉀等養(yǎng)分外，還含有一些重金屬元素，這些元素難降解、毒性強(qiáng)，在土壤中長期積累會通過食物鏈傳遞到人體，對人類健康構(gòu)成威脅。因此，對畜禽糞便農(nóng)用所帶來的對土壤重金屬形態(tài)的影響進(jìn)行關(guān)注，對重金屬與作物吸收的關(guān)系進(jìn)行研究，對減少畜禽糞便施用帶來的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有重要的意義。

2 養(yǎng)豬場固廢農(nóng)用對土壤環(huán)境影響研究進(jìn)展

畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的環(huán)境影響人們常常認(rèn)為具有正面的積極作用，這與傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式有關(guān)。但現(xiàn)代規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展已經(jīng)與飼料添加劑的廣泛使用密不可分，繼而帶來的畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的負(fù)面環(huán)境影響日漸顯露，但尚未被人們所關(guān)注。例如飼料添加劑中鉻的使用，促使大量鉻元素通過畜禽養(yǎng)殖廢物進(jìn)入土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)中，其生態(tài)影響機(jī)制和過程尚未被人們所關(guān)注。

隨著微量元素作為飼料添加劑在畜禽養(yǎng)殖中的廣泛使用，而這些重金屬元素很難被畜禽完全吸收利用，導(dǎo)致大量重金屬（95%以上）會隨糞尿排出體外[3]。由于重金屬在土壤中相對穩(wěn)定、難降解、毒性強(qiáng)、有積累效應(yīng)等，因此，近年來飼料添加劑對畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)影響一直是國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。人體中的重金屬元素主要來自農(nóng)產(chǎn)品，主要是農(nóng)作物，而作物中重金屬元素又主要來自土壤。作物中重金屬元素含量很大程度上取決于作物自身的特性和作物種類。荊旭慧等[4]的研究表明土壤的基本理化性質(zhì)對土壤重金屬的富集有一定的影響。目前關(guān)于土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中重金屬的研究已經(jīng)很多，已經(jīng)關(guān)注了不同種類的植物中鉻和硒的含量，研究了蔬菜作物不同器官吸收和積累鉻的能力，以及重金屬在人類所攝入的食物鏈中的土壤這一系統(tǒng)的含量，來評價(jià)土壤重金屬毒性閾值。

3 蔬菜中的重金屬污染研究進(jìn)展

近年來人們對蔬菜的消費(fèi)除了對蔬菜感官口味的要求外，對蔬菜的安全也日益重視。以往的大多數(shù)研究主要是針對氮、磷等營養(yǎng)元素對蔬菜的影響，以及以生活污水和工業(yè)廢水灌溉農(nóng)業(yè)土壤造成的蔬菜重金屬污染影響、工業(yè)廢水灌溉的農(nóng)業(yè)土壤和大型排污口附近通道重金屬的積累和相關(guān)理化性質(zhì)、未經(jīng)處理的工業(yè)廢水灌溉土壤后蔬菜中重金屬的含量、未經(jīng)處理的生活廢水灌溉菜園可能存在的健康風(fēng)險(xiǎn)等；消費(fèi)者對蔬菜特別是可食用部分中重金屬濃度重點(diǎn)關(guān)注，并從植物生物量和輸給、淋溶等計(jì)算植物獲得的年凈平衡，評價(jià)生長在這些領(lǐng)域的蔬菜是否適合人類食用。中國北京、上海、杭州、南京等大中城市都曾較系統(tǒng)地調(diào)查研究了城市郊區(qū)菜園蔬菜中的重金屬污染狀況，基本摸清了蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀[5]。

另外，國內(nèi)外有些學(xué)者也研究了空氣作為重金屬的污染源對蔬菜作物的影響，例如通過空氣傳播的鎘、鉻、銅、鎳、鉛等重金屬對蔬菜的污染影響；以及通過對積累在土壤、降塵（衡量空氣污染）和地下水位的重金屬進(jìn)行含量測定，并評價(jià)蔬菜產(chǎn)量的質(zhì)量，分析蔬菜器官的重金屬含量。

國內(nèi)主要從研究蔬菜重金屬污染的現(xiàn)狀、蔬菜對重金屬的吸收與富集規(guī)律、重金屬污染對蔬菜生長發(fā)育的影響、蔬菜重金屬污染后的生理生化反應(yīng)、控制蔬菜重金屬污染的途徑與對策、今后蔬菜重金屬污染研究的方向與展望等方面概述了蔬菜重金屬污染的研究進(jìn)展[6]。

重點(diǎn)討論農(nóng)作物污染的重要因素，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有意識地控制這些因素，為保證蔬菜基地生產(chǎn)的安全性做一定的工作，對畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢物無害化處理，畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的生態(tài)影響分析和農(nóng)產(chǎn)品食品安全等具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。

4 該領(lǐng)域的研究方向

以往的研究主要是關(guān)注畜禽糞便中的重金屬含量累積及形態(tài)變化，或者畜禽糞便農(nóng)用對植物吸收方面的影響，養(yǎng)豬場固廢-土壤-蔬菜幾個(gè)系統(tǒng)互相結(jié)合的報(bào)道很少，因此對飼料-養(yǎng)豬場固廢-土壤-蔬菜進(jìn)行系統(tǒng)的、全面的調(diào)查，具有較重要的意義。生態(tài)分布模型可以直觀表現(xiàn)出某種化學(xué)物質(zhì)在多個(gè)環(huán)境系統(tǒng)中的濃度，具體研究實(shí)例中的重金屬物質(zhì)污染。目前已有的植被對城市污泥中重金屬的吸收模型，沒有考慮其他的污染源、植物的不食用部分，以及因大氣沉降導(dǎo)致的植物吸附作用；同時(shí)對植物而言，也應(yīng)重視在生長季和收獲季的區(qū)別。普通的吸收模型可以根據(jù)土壤成分，有可能找到不同重金屬離子的分配系數(shù)，也就是溶解在土壤間隙水中的部分占總量的百分比。通過分析多種土壤類型中的重金屬重量和相應(yīng)的溶解態(tài)重金屬的量，就可以找出分配系數(shù)。一方面確定土壤中的pH、腐殖質(zhì)、黏土和沙土的相關(guān)關(guān)系；另一方面確定分配系數(shù)，對重金屬的吸收被認(rèn)為是溶解重金屬的一級反應(yīng)。研究飼料、畜禽糞便、土壤、大氣沉降等源及蔬菜中不同部分重金屬的含量分布，并構(gòu)建生態(tài)分布模型，判斷農(nóng)作物污染的重要因素，值得進(jìn)一步深入。

參考文獻(xiàn)：

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[3]閆秋良，劉福柱.通過營養(yǎng)調(diào)控緩解畜禽生產(chǎn)對環(huán)境的污染[J].家禽生態(tài)，2002，23（3）：68-70.

[4]荊旭慧，李戀卿，潘根興.同環(huán)境下土壤作物系統(tǒng)中重金屬元素遷移分配特點(diǎn)[J].生態(tài)環(huán)境，2007，16（3）：812-817.

[5]梁稱福，陳正法，劉明月.蔬菜重金屬污染研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（4）：45-48.

[6]郝秀珍.畜禽糞中銅、鋅在土壤中的環(huán)境化學(xué)過程與蔬菜安全研究[D].南京：中國科學(xué)院南京土壤研究所，2008.