果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的產(chǎn)生原因及治理對(duì)策分析

王承彪

（鄆城縣鄆州街道辦事處農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，山東 菏澤 274700）

近年來，果蔬中重金屬污染嚴(yán)重，這些重金屬使果蔬或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，食用后可在人體富集，如鎳、鎘、汞、鋅等重金屬不易被人體分解，對(duì)人體健康產(chǎn)生巨大的危害。

解決農(nóng)產(chǎn)品中重金屬問題，不僅為人民生活健康提供保障，而且有利于農(nóng)產(chǎn)品業(yè)態(tài)良好、可持續(xù)發(fā)展。本文探究了果蔬中重金屬污染產(chǎn)生的原因及危害，并針對(duì)性地提出了具體的處理措施，以求為果蔬產(chǎn)品，乃至所有存在重金屬污染問題的農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)提升提供借鑒。

1.重金屬污染源頭及危害

1.1 重金屬污染源頭

1.1.1 污水排放

工業(yè)發(fā)展會(huì)造成大量的污水囤積。一些企業(yè)由于無(wú)法負(fù)擔(dān)高昂的處理費(fèi)用，違規(guī)排放污水，其中的重金屬被植物吸收，影響了植物的生長(zhǎng)。還有一些工廠設(shè)置在城郊地區(qū)，可是，很多蔬菜水果種植基地也設(shè)置在城郊，所以工廠污水的排放會(huì)造成城郊蔬菜水果基地的污染。這些蔬菜水果吸收到土壤中的重金屬離子，就會(huì)對(duì)自身的生長(zhǎng)造成嚴(yán)重的影響。一旦重金屬離子被人體吸收，就會(huì)直接作用于心、肝、脾、腎、腦等重要的人體器官，從而產(chǎn)生中毒的情況。此外，污水的排放，不僅僅會(huì)影響城郊地區(qū)的植物生長(zhǎng)，也會(huì)對(duì)地下水和河水產(chǎn)生一定影響，地下水和河水這些水資源如果被污染，就會(huì)導(dǎo)致種植植物重金屬含量富集，土壤便會(huì)被嚴(yán)重污染，而且這種污染通常沒有有效方法進(jìn)行治理或者轉(zhuǎn)移。

1.1.2 工礦污染

礦產(chǎn)的開發(fā)方式常常被人們形容為“搬山運(yùn)動(dòng)”。這是由于在礦產(chǎn)開采的過程中，需要去除植物和草地，并且將表層土壤剝離開來。礦產(chǎn)開發(fā)的過程中，對(duì)山體的植物破壞是非常嚴(yán)重的，并且無(wú)法修復(fù)。這種破壞的范圍會(huì)隨著開采的程度不斷加深而擴(kuò)大，所以在蔬菜和水果的種植區(qū)域，就極容易受到重金屬的污染。土壤中重金屬含量的不斷增大就會(huì)致使植物不斷吸收重金屬離子，然后進(jìn)行不斷富集，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全無(wú)法得到有效保障。在土壤造成污染的同時(shí)，也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。礦產(chǎn)的開發(fā)工作會(huì)對(duì)微生物和土壤動(dòng)物繁殖和生長(zhǎng)過程產(chǎn)生相應(yīng)的破壞，這些微生物在土壤中由于吸收了過多的重金屬離子而中毒導(dǎo)致活性下降，所以無(wú)法對(duì)土壤的養(yǎng)分進(jìn)行良好的保持，對(duì)蔬菜水果等來說是十分致命的影響。重金屬離子的污染不但會(huì)對(duì)蔬菜水果等產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響，也會(huì)對(duì)這些植物中含有的營(yíng)養(yǎng)成分以及有利物質(zhì)的含量產(chǎn)生影響?？傮w來說，礦業(yè)開采過程對(duì)環(huán)境的影響是十分嚴(yán)重的。

1.1.3 生活垃圾污染

隨著人們生活水平的不斷提升，產(chǎn)生的生活垃圾種類也越來越為多樣化，這些垃圾造成的污染也不可小覷，城市化進(jìn)程的加快雖然帶來了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但也為垃圾的產(chǎn)生帶來了有利條件。一些農(nóng)村地區(qū)的生活垃圾，已經(jīng)慢慢地由簡(jiǎn)單的瓜果垃圾發(fā)展成了農(nóng)藥瓶、塑料袋、工業(yè)廢料等一些不可降解的垃圾。這些不可降解的垃圾的出現(xiàn)，對(duì)農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境造成了巨大影響，也為農(nóng)村地區(qū)所種植的蔬菜水果帶來了嚴(yán)重危害。一方面是由于大量的重金屬離子，通過生活垃圾進(jìn)入到土壤后，使土壤的肥力大大降低，并且土壤中一些微生物，在吸收過量的重金屬離子之后，出現(xiàn)了大量的死亡，土壤的養(yǎng)分供給能力會(huì)有所降低。另一方面是這些生活垃圾中含有相當(dāng)大數(shù)量的化學(xué)成分，對(duì)土壤的污染更是十分嚴(yán)重，這些生活垃圾在農(nóng)村村莊附近沒有得到合理的處理，一般都采取的是直接掩埋或者不予處理的方式，對(duì)于農(nóng)業(yè)種植的危害是巨大的。另外，由于我國(guó)缺少相應(yīng)的生活垃圾處理辦法，致使生活垃圾大量出現(xiàn)，被污染的土壤在極長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都難以恢復(fù)到污染前的狀態(tài)。所以，這種生活垃圾對(duì)蔬菜水果種植的質(zhì)量，產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致蔬菜水果的產(chǎn)量明顯降低，已經(jīng)長(zhǎng)成的蔬菜水果的品質(zhì)也被影響。

1.1.4 電子垃圾污染

電子垃圾如電腦的成分主要有鉛、汞、鉻、鍋、鎳等幾十種金屬，但是電子垃圾的回收處理主要是一些小規(guī)模、家庭作坊式的私營(yíng)企業(yè)，采用簡(jiǎn)單的手工拆卸、露天焚燒或直接酸洗等落后的處理技術(shù)。這就造成殘余物被直接丟棄到田地、河流或水渠中，從而導(dǎo)致重金屬和持久穩(wěn)定有機(jī)物污染環(huán)境。

1.1.5 農(nóng)業(yè)施肥不合理

在生產(chǎn)的過程中，化肥和農(nóng)藥的使用頻率很高，利用這些肥料讓農(nóng)作物快速生長(zhǎng)是非常重要的，但在實(shí)際操作的時(shí)候，很多人沒有合理地使用化肥農(nóng)藥，就會(huì)讓重金屬的元素超標(biāo)，從而影響到果蔬質(zhì)量。因此，需要對(duì)化肥使用格外注意，化肥當(dāng)中也會(huì)含有重金屬成分，所以必須小心謹(jǐn)慎地使用，才能防止對(duì)土壤造成不良的危害。

1.1.6 果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的危害

果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的存在會(huì)對(duì)食用者的健康造成極大影響，會(huì)誘發(fā)生長(zhǎng)發(fā)育緩慢、癌癥、器官受損、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等問題，極端情況下甚至?xí)氯怂劳?。倘若人體器官或組織暴露于水銀、鉛等重金屬下，機(jī)體會(huì)觸發(fā)免疫系統(tǒng)攻擊自身正常細(xì)胞，從而引起自身免疫病，常見有風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病，會(huì)損害腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)，孕婦還可能使胎兒大腦受損。如若重金屬攝入劑量過大，對(duì)大腦造成的損傷將不可逆轉(zhuǎn)。重金屬進(jìn)入人體后不易排泄，會(huì)逐漸積累，對(duì)人體健康產(chǎn)生多方面影響，能和蛋白質(zhì)及酶等產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用使之失去活性，使人急性中毒，并可能積累于器官當(dāng)中使人慢性中毒；通過水體進(jìn)入果蔬而直接或間接進(jìn)入食物鏈會(huì)嚴(yán)重?fù)p耗體內(nèi)貯存鐵元素及維生素C和其他必需物質(zhì)，造成細(xì)胞中毒傷害機(jī)體神經(jīng)組織，損害肝腎功能。進(jìn)一步來講，不同重金屬物質(zhì)對(duì)人體健康的影響也不盡相同。例如，學(xué)者李好琢研究表明，鉛、鎘、鉻三種金屬在進(jìn)入人體后，會(huì)積蓄在肝臟、腎臟等器官，一旦積累到較高量級(jí)，便會(huì)引起相應(yīng)的中毒反應(yīng)，導(dǎo)致人的肝腎功能嚴(yán)重受損，并出現(xiàn)尿毒癥、腎衰竭等疾病。同時(shí)，鉛若大量積蓄在人的腦部，還會(huì)造成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂、損傷，致使人出現(xiàn)智力減退、反應(yīng)遲緩等中毒表現(xiàn)。汞具有神經(jīng)性毒害特點(diǎn)，若人體內(nèi)的汞含量超過健康標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)出現(xiàn)手足麻痹、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、視神經(jīng)萎縮等癥狀，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致癱瘓、失憶、關(guān)節(jié)畸形等。砷也是土壤、果蔬重金屬污染的常見成分之一，其對(duì)人體的代謝活動(dòng)具有極大負(fù)面影響，且砷中毒可分為慢性砷中毒與急性砷中毒兩類。慢性砷中毒可引發(fā)皮膚、肺、腸胃等多種器官的癌變，急性砷中毒嚴(yán)重時(shí)會(huì)致人死亡，并伴有七竅流血的癥狀表現(xiàn)。由此可見，重金屬對(duì)人體的危害性極強(qiáng)，做好果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的治理工作十分重要。

2.果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的治理措施

2.1 治理重金屬污染工業(yè)

治理重金屬污染工業(yè)是解決果蔬產(chǎn)品中重金屬污染問題的最源頭措施。減少有可能產(chǎn)生重金屬離子的污染源，改善土壤種植環(huán)境，以此來減少重金屬離子對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響。在稀土的開采過程中，一些高等植物被大量的破壞，所以這些高等植物無(wú)法充分地吸收重金屬離子。為了對(duì)重金屬離子進(jìn)行治理，需要采用化學(xué)沉淀法將種植蔬菜水果的土壤條件進(jìn)行合理改變，降低這些蔬菜水果對(duì)重金屬的吸收，并且保證重金屬在蔬菜水果中的含量處于合格的標(biāo)準(zhǔn)?？梢圆捎蒙镄跄姆椒▉韺?duì)工業(yè)排放的污水進(jìn)行處理，也可以利用一些自然界存在的藻類和微生物對(duì)污水中的重金屬離子進(jìn)行吸收，以改善重金屬離子在土壤中的含量。解決上述問題后，果蔬產(chǎn)品生長(zhǎng)的土壤環(huán)境將會(huì)得到改善，從而達(dá)到降低甚至消除果蔬產(chǎn)品中重金屬污染的目的。

2.2 改善果蔬種植土壤環(huán)境

通過相關(guān)資料的研究，發(fā)現(xiàn)一些重金屬中含有的有效態(tài)含量會(huì)隨著農(nóng)產(chǎn)品之中的重金屬含量改變而改變，所以改善土壤環(huán)境是有著重要意義的。一般來說會(huì)利用氧化還原反應(yīng)來改變土壤的酸堿性，從而改變重金屬的有效態(tài)含量，來影響果蔬對(duì)重金屬的吸收。如過酸的土壤使用石灰石來對(duì)土壤條件進(jìn)行改善，這樣一來就能夠?qū)ν寥乐械闹亟饘匐x子在蔬菜水果中的聚集程度進(jìn)行改善，這也是相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單的一種改善土壤環(huán)境的方式。

2.3 客土法

重金屬土壤污染主要指的是在生活和生產(chǎn)中，微量金屬元素進(jìn)入土壤，這些土壤中的金屬微量元素超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)果蔬產(chǎn)品的種植造成了惡劣影響。對(duì)于一些污染比較嚴(yán)重的土壤，技術(shù)人員可以使用機(jī)械挖掘的方法，把被污染的土壤挖出來，再將沒有受到污染的土壤回填。對(duì)于污染比較輕的土壤來說，只要在表層土壤上加入一些新的土壤再翻耕就可以，土壤混合到一起之后，只要土壤的污染程度降低到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)值以下，能滿足果蔬產(chǎn)品種植需求即可?；蛘哂猛诰驒C(jī)把被污染的土壤和沒有被污染的土壤交換一下位置，這樣就可以減少污染物和農(nóng)作物的底部之間的接觸?？屯练▽?duì)一些污染比較嚴(yán)重的土壤修復(fù)有一定的修復(fù)效果，但總體上比較耗時(shí)耗力，并不適合大面積推廣和應(yīng)用。朱銳在研究中也表明了這一觀點(diǎn)，他還指出，在重金屬污染不嚴(yán)重的情況下，可以向土壤中潑灑氫氧化鈣、碳酸鈣以及諸如此類的石灰性物質(zhì)，從而達(dá)到改變土壤pH值，抑制重金屬活性的作用。該方式與客土法原理類似，但投入成本相對(duì)較低，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.4 生物修復(fù)法

生物修復(fù)法，即依托生物體在生命活動(dòng)中的代謝作用，實(shí)現(xiàn)土壤中污染物質(zhì)的吸收或降解，從而達(dá)到治理污染、改善土壤的目的。在重金屬治理方面，植物修復(fù)法最為常用。有些植物具有一定的特性，可以幫助土壤清除土壤當(dāng)中的重金屬污染物，主要的修復(fù)方法分為植物固定、植物提取等，最重要的就是植物提取技術(shù)。但是植物修復(fù)也具有一定的不足之處：有的植物生長(zhǎng)比較緩慢，治理周期過長(zhǎng)，并且一種植物只能對(duì)一種植物具有很強(qiáng)吸收效果，在一定程度上治理效果不是很明顯。植物修復(fù)方法還在不斷優(yōu)化，修復(fù)過程當(dāng)中出現(xiàn)的問題也在逐步解決。在植物選擇中技術(shù)人員還需要對(duì)植物品種進(jìn)行選擇，以防外來物種入侵的問題發(fā)生。生物修復(fù)方法最突出的優(yōu)勢(shì)在于，它能夠在治理果蔬產(chǎn)品中重金屬污染問題的同時(shí)，將重金屬物質(zhì)利用起來，進(jìn)一步提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段在重金屬植物修復(fù)技術(shù)中，研究關(guān)鍵點(diǎn)還集中在超富集植物的探尋進(jìn)程上，目前已有多宗實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相關(guān)植物根系中存在重金屬組合蛋白、組氨酸等物質(zhì)，對(duì)于重金屬因子的累積、搬運(yùn)及降解有較為顯著的作用。除植物修復(fù)外，動(dòng)物和微生物修復(fù)技術(shù)也逐漸進(jìn)入了重金屬污染處理研究領(lǐng)域，微生物修復(fù)技術(shù)作用機(jī)理較為多樣。據(jù)徐艷、鄧富玲等學(xué)者研究表明，胞外聚合物主要通過陰離子基團(tuán)對(duì)重金屬進(jìn)行固定，ESP就是其中典型代表，對(duì)于Cu2+、Pb2+都有不同程度的吸附效果。在動(dòng)物修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，已經(jīng)有多項(xiàng)有關(guān)蚯蚓等低等生物的研究，在Pb污染較為嚴(yán)重的土壤中投放蚯蚓，治理效果較為理想。

2.5 化學(xué)淋洗法

化學(xué)淋洗法對(duì)于一些水溶性的重金屬污染物具有很好治理效果，可以很快地修復(fù)被污染的土壤，從而緩解果蔬產(chǎn)品中的重金屬污染問題?；瘜W(xué)淋洗法主要針對(duì)一些污染不是很嚴(yán)重的土壤，該方法法最重要的是尋找比較合適的淋洗劑。淋洗劑要有一定的穩(wěn)定性，首先要保證淋洗劑不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的變化而分解；其次要具有一定的結(jié)合性；最重要的是要具有一定的環(huán)境友好性，在治理土壤時(shí)不能破壞土壤的結(jié)構(gòu)，也不能對(duì)其他植物產(chǎn)生影響，避免對(duì)環(huán)境造成進(jìn)一步污染。此外，淋洗劑還要具有可操作性，價(jià)格要低，且要適用于大面積土壤污染。當(dāng)前較常見的淋洗液種類主要有螯合劑、表面活性劑以及無(wú)機(jī)溶劑等。有芮大虎、武智鵬等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，EDTA對(duì)Pb、Hg等重金屬污染土壤治理效果較為明顯。在使用此種方法治理重金屬污染，Pb含量可減少67.36%。而與之相比，檸檬酸等天然螯合劑的作用要差很多。馬強(qiáng)等學(xué)者則發(fā)現(xiàn)，KCl與HAe的重金屬去除效率要明顯高于好氧發(fā)酵液與厭氧發(fā)酵液，KCl中的K+會(huì)與金屬陽(yáng)離子競(jìng)爭(zhēng)吸附點(diǎn)，同時(shí)Cl-還會(huì)與Cd2+結(jié)合生成配合物，阻礙重金屬離子對(duì)土壤的吸附。將KCl投用到土壤重金屬污染的治理當(dāng)中，Cd去除率可達(dá)19.2%，Pb、Cu、Zn等物質(zhì)也可被有效去除，去除率分別為6.84%、7.56%、15.94%。