淺談益陽地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的現(xiàn)狀、來源及對策

唐春江，舒 暢，唐常青，蔣上志，蔡智華，許 奕，曹 輝

(1益陽市農(nóng)業(yè)局，湖南益陽413000;2益陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南益陽413046;3安化縣農(nóng)業(yè)局，湖南安化413500)

益陽地處湘中偏北，瀕臨南洞庭湖，是一個(gè)典型的農(nóng)業(yè)大市，素有“魚米之鄉(xiāng)”之美譽(yù)。盛產(chǎn)糧、油、棉、麻、茶、豬、魚、禽等農(nóng)產(chǎn)品，是國家重要商品糧、豬、魚基地［1］。2013年，全年糧食總產(chǎn)量237.87萬噸，棉花產(chǎn)量6.38萬噸，油菜籽產(chǎn)量23.06萬噸，出欄生豬479.62萬頭，出籠家禽2 940.50萬羽，水產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)33.89萬噸［2］。但農(nóng)業(yè)在追求高產(chǎn)出的過程中，大量使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜，以及工業(yè)“三廢”等，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來了嚴(yán)重的影響，特別是農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染。重金屬污染元素主要包括鎘、鉛、汞、鉻以及類金屬砷等元素，具有不同程度的急性和蓄積毒性，是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要危害因子。本文分析了近年來益陽地區(qū)主要農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的現(xiàn)狀、來源，并對改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品重金屬污染情況提出了對策建議。

1 益陽地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染現(xiàn)狀

民以食為天，食以安為先。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，安全綠色的農(nóng)產(chǎn)品已成為人們的基本要求。一直以來，人們過度關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留或違規(guī)添加物等質(zhì)量安全問題，而對農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬污染重視程度不夠。

近年來，農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染事件頻頻爆發(fā)，如2009年的深糧事件，2013年2月27日《南方日報(bào)》發(fā)表了題為“湖南問題大米流向廣東餐桌”的報(bào)道，隨后5月份廣州市食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的監(jiān)測結(jié)果顯示18批次大米及制品中8批次鎘超標(biāo)。益陽作為一個(gè)產(chǎn)糧大市在此次事件中受到了極大影響，蘭溪大米市場等在此次事件中也受到了重創(chuàng)。2013年農(nóng)業(yè)部對益陽市農(nóng)產(chǎn)品(稻谷)進(jìn)行了抽樣監(jiān)測，經(jīng)檢測，稻谷中鎘含量基本在0.1～0.3 mg/kg，也有超過1.0 mg/kg的現(xiàn)象，鉛、汞含量相對較低。另外，蔬菜、花生、茶葉、水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品每年也抽取代表區(qū)域的樣品送往其他檢測機(jī)構(gòu)檢測重金屬含量，目前雖然沒有發(fā)現(xiàn)這些農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)，但其重金屬含量呈逐年上升趨勢。

2 益陽地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染來源

農(nóng)產(chǎn)品是指經(jīng)種植、養(yǎng)殖、捕撈、采集獲得的植物、動(dòng)物、微生物產(chǎn)品及初級加工品［3］。根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品定義可知，農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染主要存在于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，來自于產(chǎn)地環(huán)境、農(nóng)業(yè)投入品、工業(yè)“三廢”等污染源。

2.1 產(chǎn)地環(huán)境

產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量是影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)因素之一。據(jù)2013年益陽市農(nóng)業(yè)局統(tǒng)計(jì)，益陽共有耕地面積26.9萬公頃，農(nóng)作物總播種面積76.35萬公頃，耕地地力調(diào)查與評價(jià)結(jié)果表明，土壤pH值比第二次土壤普查平均下降0.5，土壤正在逐步酸化，加劇了農(nóng)產(chǎn)品對重金屬的吸收。2013年農(nóng)業(yè)部對益陽市水稻土壤進(jìn)行了抽樣監(jiān)測，結(jié)果表明鎘污染較嚴(yán)重，鉛次之，汞較輕。土壤中鎘含量基本在0.2～0.4 mg/kg，有個(gè)別樣品達(dá)到了1.0 mg/kg;鉛含量在20 mg/kg左右;汞含量基本穩(wěn)定在0.05 mg/kg以下，個(gè)別超過了0.1 mg/kg。據(jù)湖南省有色金屬研究院2007年的研究報(bào)告，安化渣滓溪礦業(yè)豐水季節(jié)日產(chǎn)銻濃度19 mg/L礦坑水400 t，每天外排銻濃度10 ～13 mg/L 的廢水 1 800 t［4］?？梢?，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)源頭受到重金屬污染是農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的基本來源。

2.2 農(nóng)業(yè)投入品

農(nóng)業(yè)投入品是指人們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，為開展生產(chǎn)和滿足生物生長發(fā)育所需而人工投入的有關(guān)物品，以獲得理想的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。包括種子、種苗、肥料、農(nóng)藥、獸藥、飼料及飼料添加劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料產(chǎn)品和農(nóng)膜、農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)工程設(shè)施設(shè)備等農(nóng)用工程物資產(chǎn)品［5］。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥、肥料、地膜等是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的必需品。

2.2.1 肥料

大量施用肥料是導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要因素之一。氮、鉀肥中重金屬含量較低，磷肥中含有較多的有害重金屬。許多研究表明，隨著磷肥及復(fù)合肥的大量使用，土壤中鎘的含量不斷增加，作物吸鎘量也相應(yīng)增加［6］。根據(jù)《湖南省洞庭湖區(qū)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評估報(bào)告》中對寧鄉(xiāng)等6個(gè)研究區(qū)的土壤鎘輸入途徑分析:每年來自灌溉水的鎘輸入約為每公頃 0.195 g，而來自磷肥的為每公頃 1.65 g［7］，由此可見礦質(zhì)磷肥的大量施用是土壤重金屬的最主要來源之一。美國橘園每年施磷量為175 kg/hm2，36年后土壤鎘的含量從0.13 mg/kg上升到0.32 mg/kg;新西蘭在同一地點(diǎn)施用磷肥50年后取土分析，土壤鎘含量由 0.39 mg/kg提高到 0.85 mg/kg［8］。據(jù)益陽市土肥站統(tǒng)計(jì)，2013年，益陽市共施肥近90萬噸，其中，磷肥22萬余噸。據(jù)以往的報(bào)道和調(diào)查研究［9］，湖南地區(qū)銷售的磷肥其鎘含量平均為0.79 mg/kg，同時(shí)現(xiàn)在普遍施用的是鎘含量較高的過磷酸鈣，其鎘含量平均達(dá)到了0.75 mg/kg。因此，隨著肥料特別是磷肥的大量施用使土壤中的重金屬含量逐年增高，也使得對重金屬富集能力強(qiáng)的農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染越來越嚴(yán)重。

2.2.2 農(nóng)藥

農(nóng)藥是對農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染最嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)投入品之一［10］。據(jù)益陽市農(nóng)業(yè)局統(tǒng)計(jì)，2013年，益陽市農(nóng)藥使用量為12 103 t。有些農(nóng)藥中含有汞、砷、銅、鋅等重金屬元素，如西力生(C2H5HgCl)與賽力散(C6H5HgCOOH)是主要汞制劑農(nóng)藥，砷化物也在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被用作殺蟲劑、殺蟲菌和除草劑。經(jīng)常施用含砷的農(nóng)藥，土壤中砷的殘留量會(huì)明顯增加，農(nóng)產(chǎn)品中砷含量也相應(yīng)增加［11］。

2.2.3 飼料

近年來益陽地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，特別是水產(chǎn)業(yè)，2010年，益陽被授予“中國淡水魚都”稱號。2013年，益陽養(yǎng)殖水域5.586萬公頃，水產(chǎn)品總產(chǎn)量近3.4萬噸，每年投放大量的魚飼料。而飼料中含有大量的重金屬添加劑銅和鉛［12］。一方面，畜禽魚吃下增加其體內(nèi)的重金屬含量，另一方面，水未經(jīng)處理或處理不到位便進(jìn)入農(nóng)田水體被農(nóng)作物吸收污染糧食果蔬等農(nóng)產(chǎn)品。據(jù)鄧凱杰等2006年對深圳市福田區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染情況調(diào)查，畜肉類抽了8份樣品，平均含鉛0.111 mg/kg，汞0.019 mg/kg，鎘0.021 mg/kg［13］。另外，豬牛羊魚等產(chǎn)品的廢棄物如糞便、尿液等的排放與處理不當(dāng)，也給環(huán)境和其他農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染造成了一定的影響。

2.2.4 地膜

地膜是一種高分子化合物，在生產(chǎn)過程中加入了含有鎘、鉛的熱穩(wěn)定劑，熔融指數(shù)偏高，極難降解，既不受微生物侵蝕，也不能自行分解，其降解周期一般為200～300年［14］。2013年益陽全市地膜使用量為4 247 t，覆蓋面積5.73萬多公頃。因此，大量殘膜增加了土壤中重金屬鎘、鉛的含量，進(jìn)而加重了農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的殘留量。

2.3 工業(yè)礦物開采和“三廢”污染

益陽是遠(yuǎn)近聞名的“小有色金屬之鄉(xiāng)”。已知的礦床、礦點(diǎn)有140多處，已探明的礦床、礦點(diǎn)40余處，其中中型礦床5處，小型礦床15處，礦點(diǎn)和礦化現(xiàn)象120多處。主要礦藏20多種，銻、鎢、釩、石煤的儲(chǔ)量占全省第一。近年來，礦業(yè)的開采，對居民的生活環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，如桃江錳礦、安化縣煙溪鎮(zhèn)原715礦區(qū)(鎘)、赫山區(qū)925廠區(qū)固體廢物、清塘鎮(zhèn)廖家坪水庫庫區(qū)(銻、錳)、奎溪鎮(zhèn)渣滓溪礦區(qū)(銻)的土壤、水體和農(nóng)作物中皆檢測出重金屬超標(biāo)。工業(yè)“三廢”排放造成大氣污染，導(dǎo)致酸雨頻發(fā)，加劇了土壤酸化，增加了作物對重金屬的吸收［15］。

3 改善益陽地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的對策

針對當(dāng)前益陽地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的現(xiàn)狀、途徑，亟需提出合理、有效的改善農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的對策。

3.1 積極開展農(nóng)業(yè)面源污染普查，采取有效的修復(fù)措施，從生產(chǎn)源頭上降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染程度

開展耕地質(zhì)量、工業(yè)“三廢”等農(nóng)業(yè)面源污染普查與治理是產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

3.1.1 耕地質(zhì)量普查與修復(fù)

開展耕地質(zhì)量普查，了解土壤的肥力與污染程度，從而采取積極有效的措施改善耕地質(zhì)量。益陽市從2009年開始，結(jié)合測土配方施肥項(xiàng)目，開展耕地地力評價(jià)，土壤pH值比第二次土壤普查時(shí)平均下降0.5。其中，pH小于4.5的耕地面積有3.55 hm2，pH 在4.6～5.5的耕地面積有122.73 hm2，pH在5.6～6.5的耕地面積有38.42 hm2。應(yīng)根據(jù)不同的土壤pH，采取相應(yīng)的措施，降低土壤重金屬的活性。對污染嚴(yán)重的土壤(礦區(qū))通過翻耕、客土與換土、水洗和淋溶等物理措施，對pH小于5.5的稻田采取施用生石灰等改良劑或抑制劑等化學(xué)措施，同時(shí)，添加腐殖酸既能增加蔬菜的產(chǎn)量又能降低蔬菜中汞和鎘的含量［16］。另外，還可通過植物修復(fù)措施提升農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量，從生產(chǎn)源頭上降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染程度。

3.1.2 工業(yè)“三廢”治理

對工業(yè)“三廢”要嚴(yán)格按環(huán)保法的規(guī)定達(dá)標(biāo)排放，關(guān)停工藝落后、污染嚴(yán)重、排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè)。另外，大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程，降低“三廢”污染。近年來，益陽在城區(qū)建立污水處理廠和垃圾處理場，農(nóng)村建立以“沼氣”為紐帶的“三改”(改欄、改廚、改廁)工程，在2013年的蘭溪河志溪河流域農(nóng)業(yè)源污染綜合治理的工作方案中準(zhǔn)備發(fā)展以沼氣為紐帶的“豬－沼－稻(菜)”和利用畜禽糞便制作有機(jī)肥料的緊密型種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)循環(huán)模式。目前，此項(xiàng)工程正在順利進(jìn)行，可望有效降低“三廢”的排放，提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 科學(xué)、合理使用農(nóng)業(yè)投入品

在農(nóng)產(chǎn)品種植過程中降低化肥、農(nóng)藥的使用量，大力推廣使用有機(jī)肥，實(shí)施測土配方施肥，使用生物農(nóng)藥，推廣綠色防控措施以及其他有效降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬殘留作用的農(nóng)業(yè)投入品。益陽市從2005年開始實(shí)施測土配方施肥，截止2013年底，已推廣實(shí)施測土配方施肥面積2 335.59 hm2，通過實(shí)施測土配方施肥，增加了有機(jī)肥的施用量，減少了單質(zhì)肥的施用，特別是單質(zhì)磷肥的施用量。另外，大力推廣應(yīng)用以物理防治、生物防治為主的綠色防控技術(shù)，成立農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治服務(wù)組織，開展主要農(nóng)作物病蟲害防治全過程承包有償服務(wù)，科學(xué)合理使用高效低毒、低殘留農(nóng)藥。

3.3 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理種植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品

通過開展耕地質(zhì)量普查，因地制宜，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，益陽形成了一系列區(qū)域性的特色產(chǎn)業(yè)，如南縣的棉花、大通湖的水產(chǎn)品、沅江的苧麻、桃江的竹資源、安化的中南地區(qū)最大的柑橘無病毒良種繁育基地、赫山的蔬菜生產(chǎn)基地等。

3.4 開展農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染專項(xiàng)研究

建議開展農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染專項(xiàng)研究和試驗(yàn)，找準(zhǔn)農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染源頭及污染機(jī)理，探索防治農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的方法和措施，系統(tǒng)解決農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的問題。

［1］中共益陽市委黨史研究室，中共益陽市農(nóng)業(yè)局黨組.益陽農(nóng)業(yè)發(fā)展史［M］.長沙:湖南人民出版社，2010.15－65.

［2］益陽市統(tǒng)計(jì)局.2013年益陽市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展情況新聞發(fā)布會(huì)發(fā)布辭［EB/OL］.益陽統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng).

［3］湖南省農(nóng)業(yè)廳.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全［M］.長沙:湖南人民出版社，2005.149－150.

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