近年來，我國政府對(duì)土壤污染問題高度重視，各地區(qū)也陸續(xù)開展了很多農(nóng)田土壤污染治理項(xiàng)目。農(nóng)地土壤問題不僅僅是重金屬等問題，土壤退化也是引發(fā)糧食重金屬超標(biāo)的因素之一。土壤健康不僅關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品的衛(wèi)生安全，更關(guān)乎人體的健康。因此，在農(nóng)田污染治理問題上，不只是要做土壤修復(fù)，更要做到土壤健康
一、 中國土壤污染的現(xiàn)狀與本質(zhì)
據(jù)2014年4月17日原環(huán)境保護(hù)部和原國土資源部發(fā)布的《 全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，重金屬鎘在所調(diào)查的土壤樣品超標(biāo)點(diǎn)位中高居榜首(7.0%)。在2013年5月，廣州市食品藥品監(jiān)管局網(wǎng)站公布了第一季度餐飲食品抽驗(yàn)結(jié)果，其中一項(xiàng)結(jié)果為44.4% 的大米及米制品抽檢產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)鎘超標(biāo)。但如果仔細(xì)分析這些結(jié)果就可以發(fā)現(xiàn)，這樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果，一是基于有限的樣品數(shù)，二是基于我國使用的世界上最嚴(yán)格的土壤鎘質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(0.3mg/kg)和嚴(yán)于WHO(世界衛(wèi)生組織)1倍的大米鎘標(biāo)準(zhǔn)(0.4mg/kg)。因此這兩個(gè)高超標(biāo)率如果沒有進(jìn)行客觀解讀，很容易給社會(huì)公眾帶來誤解。
在《〈全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)〉探析》一文中筆者比較了日本及歐美一些國家的土壤重金屬調(diào)查中的鎘含量，指出這些國家的土壤鎘含量都相當(dāng)高，如果用我國的土壤鎘標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)以上國家的土壤鎘含量，則這些國家的土壤都已經(jīng)超標(biāo)，而對(duì)比以上國家的鎘含量，其實(shí)我國7% 的點(diǎn)位超標(biāo)率(其中輕微占5.2% 、輕度占0.8% 、中度占0.5% 、重度占0.5%)并不“嚴(yán)重”。但為什么我國的糧食鎘超標(biāo)率問題在近些年變得很突出?究其根本原因，一是表現(xiàn)在工業(yè)方面，數(shù)十年來大量的工業(yè)排放帶來的“快速”污染，二是在農(nóng)業(yè)方面，我國土壤重金屬污染問題不在土壤鎘總量上，而在于數(shù)十年快速的、大量的鎘進(jìn)入了耕地土壤中，同時(shí)土壤因大量施肥而被酸化，后者(土壤酸化)導(dǎo)致的前者(外源鎘)的高有效性，容易被作物吸收而超標(biāo)。因此，我們應(yīng)客觀看待土壤污染，高度重視糧食安全。
二、鎘與人體健康的復(fù)雜關(guān)系
上世紀(jì)發(fā)生于日本富士縣神通川的“痛痛病”可以說是土壤污染帶來嚴(yán)重后果的一個(gè)最典型的體現(xiàn)，該案例以訛傳訛很多，本文再次以之為例，旨在澄清其原因。雖然事件在1968年證明是鎘攝取量過多所造成，但早在1911年即被當(dāng)?shù)貓?bào)紙《富山日?qǐng)?bào)》作為怪病所報(bào)道，在當(dāng)時(shí)的科學(xué)水平下，人們無法知道原因。到了二戰(zhàn)時(shí)期，隨著鋼鐵的需要、礦山開采和冶煉的力度加大，此病的受害者增多，當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是風(fēng)土病。直至朝鮮戰(zhàn)爭，礦山的開采非?；钴S，病害增多。雖然政府認(rèn)定是因?yàn)椤版k”引起的病害，并采取了措施，但到2004年依然有此類患者被鑒定出來。可見土壤污染帶來的后果的嚴(yán)重性。
但仔細(xì)分析日本病例的患者性別，可以發(fā)現(xiàn)女性發(fā)病率極高，有科學(xué)家分析，女性由于生理和生育的原因容易造成體內(nèi)缺鐵，而體內(nèi)的這些礦物質(zhì)元素的充足與否對(duì)于鎘的腸道吸收和進(jìn)入體內(nèi)的數(shù)量有重要關(guān)系。在日本發(fā)生痛痛病的區(qū)域，當(dāng)?shù)卮迕駭z取鎘的量高達(dá)600微克/天。有意思的是在新西蘭西南部的一個(gè)小島上，當(dāng)?shù)鼐用袷仁成?，兼喝牛奶，生蠔中的鎘含量達(dá)到5毫克/ 千克，其鎘攝取量也達(dá)到600微克/天，但對(duì)當(dāng)?shù)?8-75歲的居民的健康檢查表明，腎功能都沒有受到影響。在同樣高量的鎘攝取情況下，造成兩種不同健康格局的差別在于膳食中的其他微量元素，新西蘭小島居民所吃的生蠔和牛奶中所含的鐵、鈣、鋅等含量遠(yuǎn)高于以大米和蔬菜為主食的痛痛病區(qū)。
而在格陵蘭高鎘海域中生活的環(huán)斑海豹腎臟中，雖然汞和鎘嚴(yán)重超標(biāo)，鎘在腎皮質(zhì)中高達(dá)762毫克/千克，遠(yuǎn)超哺乳動(dòng)物腎皮質(zhì)中200毫克/千克，但這些環(huán)斑海豹卻很健康，原因在于鎘在體內(nèi)形成了大量的金屬鎘蛋白(MT)得以解毒，而汞與硒形成汞- 硒惰性物質(zhì)。
因此從機(jī)理來說，重金屬鎘固然對(duì)人體造成傷害，但在現(xiàn)實(shí)條件下，與其說造成諸如“痛痛病”的原因是鎘本身，還不如說，影響人類健康其實(shí)是微量元素整體譜系。
在1998年日本神通川召開的鎘國際大會(huì)上，有研究結(jié)果表明，人類每天攝取的鎘含量達(dá)到30微克/天，到50歲后大約有1%的人會(huì)有輕微腎功能障礙。第五次中國總膳食研究結(jié)果顯示，我國居民鎘元素及其形態(tài)的膳食暴露量為32.7微克/天，因此必須對(duì)鎘對(duì)人體健康造成的影響引起注意。當(dāng)然，我們也要充分認(rèn)識(shí)到，由于改革開放，我國的人口流動(dòng)和糧食流動(dòng)空前頻繁，這兩個(gè)因素大幅分散了可能由于通過攝食到鎘污染大米帶來的健康風(fēng)險(xiǎn);另一方面，由于膳食營養(yǎng)和體內(nèi)營養(yǎng)在降低重金屬的人體吸收、減輕重金屬對(duì)人體的毒害方面有著極其重要的作用，因此營養(yǎng)水平的提高也大大降低了鎘攝取帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)。
三、混亂的土壤鎘污染治理
隨著我國對(duì)土壤污染修復(fù)工作的日益重視、治理費(fèi)用投入不斷加大，土壤污染治理已經(jīng)成為繼水、氣之后的研究和治理熱點(diǎn)。大量相關(guān)和不相關(guān)專業(yè)的研究人員投身到土壤污染修復(fù)研究中，環(huán)保企業(yè)投入到土壤污染治理的行業(yè)中，表面上這是件非?？上驳氖虑?，但一些研究人員相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、行業(yè)缺乏準(zhǔn)入門檻。在土壤污染修復(fù)的研究和治理中開始亂象叢生，亟待引起關(guān)注。
很多研究和治理項(xiàng)目罔顧土壤的基本性質(zhì)和污染源，而以重金屬總量說事。土壤性質(zhì)在調(diào)控重金屬的行為中有著極其重要的作用，比如，在澳洲人們發(fā)現(xiàn)一些小麥的鎘超標(biāo)純屬是土壤中電導(dǎo)率提高所造成，或是使用的肥料含氯離子，提高了鎘的有效性所造成。
在前幾年的一個(gè)土壤污染項(xiàng)目評(píng)審案例中，申請(qǐng)者提出需要治理的重金屬達(dá)到8種。雖然土壤污染通常呈現(xiàn)復(fù)合污染特征，但這8種重金屬同時(shí)存在的可能性很小，同時(shí)，由于化學(xué)性質(zhì)的差異，這8種重金屬的治理需要各種不同的方法，就如鎘和砷這兩個(gè)常見且有時(shí)同時(shí)存在的污染元素，其在水田土壤中的化學(xué)行為幾近相反，水稻長期淹水有助于控制鎘的吸收，但會(huì)促進(jìn)砷的吸收，反之亦然，通過水分控制的方法完全相反。
在利用土壤調(diào)理劑修復(fù)土壤的個(gè)別案例中，不根據(jù)土壤性質(zhì)、污染特征、調(diào)理劑的性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分析和計(jì)算，而是投入了大量調(diào)理劑，造成連雜草都難以生長。有的項(xiàng)目周邊并不存在污染，且pH>7.0，在這種條件下仍采用種植花生等植物的方法治理土壤污染，是很不科學(xué)的方式。事實(shí)上，在pH>7.0以上的土壤中，重金屬鎘很難通過根系進(jìn)入造成稻米超標(biāo)，而且葉片吸收途徑可能是人們通常忽視的另一條途徑，因此，即使該區(qū)域的稻米受到污染，也可能是較遠(yuǎn)處的冶煉廠的大氣污染所致。
以上狀況反映出我國土壤修復(fù)過程中的一些亂象。土壤在生命尺度內(nèi)是難以再生的戰(zhàn)略資源。雖然土壤污染對(duì)糧食安全和人體健康造成了風(fēng)險(xiǎn)，但土壤研究是一門獨(dú)立且復(fù)雜的科學(xué)。我們期待土壤修復(fù)研究能回歸到土壤學(xué)本身，在治理污染方面應(yīng)廣泛吸取有益經(jīng)驗(yàn)，比如實(shí)施企業(yè)資格公示、個(gè)人從業(yè)考試持證上崗等措施。
四、 土壤修復(fù)亟待走向土壤健康
很多學(xué)者指出，數(shù)十年來化肥特別是氮肥施用量不斷攀升，已經(jīng)超過了國際公認(rèn)的化肥施用安全上限225kg/hm2近1倍，加上以燃煤為主要能源帶來的酸雨，其后果是土壤快速酸化。有研究表明，我國土壤在1980年到2010年整體pH值下降0.13-0.81個(gè)單位，意味著土壤酸度最高增加了6倍多，如果是自然界慢慢變化，達(dá)到這個(gè)酸化程度需要幾萬年。而長三角有些土壤在20年間酸度增加了10倍，在珠三角，30年間耕地土壤pH值從5.7下降到5.4。
土壤酸化不僅導(dǎo)致外來重金屬不能被“老化”，還會(huì)提高重金屬高背景地區(qū)土壤中所含重金屬有效性，從而導(dǎo)致糧食重金屬含量超標(biāo)。有試驗(yàn)證明，除非土壤pH>6.5, 否則外源(污染的)鎘的有效性降低不到20%，而對(duì)于后者，我國西南地區(qū)一些糧食重金屬超標(biāo)率的提高與土壤酸化和目前處于酸雨區(qū)有著密切的關(guān)系。
如前所述，我國土壤的平均重金屬(如鎘)總量并不比其他發(fā)展中國家高，而由于土壤酸化，外來重金屬的活性極高，從而導(dǎo)致糧食安全問題突出。此外，很多土壤退化，如土壤鹽化帶來電導(dǎo)率提升，或者氯離子等濃度的增加也會(huì)促進(jìn)作物的鎘吸收、土壤沙化造成土壤吸附重金屬能力的下降等等，解決了這些退化因素，糧食重金屬超標(biāo)率自然就隨之下降。糧食重金屬超標(biāo)的問題不
單是土壤重金屬超標(biāo)的問題，與土壤本身的健康程度有著極為密切的關(guān)系。
此外，人類需要從土壤中得到的元素有24種之多，因此從營養(yǎng)的角度來說，農(nóng)作物不一定能給人體帶來健康，因?yàn)槿祟惖慕】蹈蕾囉谕寥?，典型的例子就是硒、碘等，這些元素植物不需要，但卻是人類必需的。
五、結(jié)語
由此可見，了解我國的土壤重金屬污染，不能單純以重金屬總量或超標(biāo)率來看待，理解我國糧食(稻米)的重金屬安全，也不能單從土壤重金屬含量去找原因，土壤酸化帶來的重金屬有效性提高，以及農(nóng)作物葉片在大氣污染條件下吸收的各類元素，都是難以忽略的因素。面對(duì)重金屬與人體健康的復(fù)雜關(guān)系，也不能單純從糧食的重金屬含量來考慮，而是應(yīng)該將糧食的營養(yǎng)安全問題納入其中一起權(quán)衡。
在此現(xiàn)狀下，面對(duì)土壤重金屬修復(fù)的種種亂象，有必要及早考慮讓土壤修復(fù)研究回歸土壤學(xué)本身。土壤問題不單純是重金屬含量增加或超標(biāo)的問題，因?yàn)槿梭w需要的營養(yǎng)元素為24種，而農(nóng)作物所必需的只有17種元素，如果單純?nèi)コ亟饘倩虿捎霉潭ǖ闹参镄迯?fù)，縱使農(nóng)作物達(dá)標(biāo)了，也不一定能確保人體健康。因此我們期待，土壤污染修復(fù)應(yīng)該走向土壤的健康修復(fù)。土壤的健康修復(fù)或許正是“土十條”提出的“安全利用”的真義所在。
來源:綠葉
特此聲明：
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)。
2. 請(qǐng)文章來源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無版權(quán)爭議問題，如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題，文章來源方自負(fù)相關(guān)法律責(zé)任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。