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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-04-25
你知道我們的口糧正遭受威脅嗎?
最新研究顯示,近20多年,我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)耕地土壤重金屬污染呈上升趨勢(shì),點(diǎn)位超標(biāo)率從7.16%增加至21.49%,將近14個(gè)百分點(diǎn)。而且就地域而言,南方糧食主產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染重于北方。作為南方人的小編有些擔(dān)憂(yōu)啊。
在環(huán)境科學(xué)中定義中,土壤重金屬污染物主要有:
在眾多重金屬污染中,因?yàn)椤版k大米”問(wèn)題的頻出導(dǎo)致鎘污染成為社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題,那么為什么中國(guó)土壤的鎘超標(biāo)嚴(yán)重呢?
鎘是人體非必需元素,在自然界中常以化合物狀態(tài)存在,如果含量很低,一般不會(huì)影響人體健康。但是當(dāng)環(huán)境受到鎘污染后,鎘可在生物體內(nèi)富集,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體引起慢性中毒。鎘被人體吸收后,會(huì)選擇性地蓄積肝、腎中。會(huì)造成病者出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。使骨骼的代謝受阻,造成骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。
鎘的出現(xiàn)
自然界中的純鎘很罕見(jiàn)。這種元素通常是與銅和鉛等其它元素混合在一起。因此很適合生產(chǎn)金屬合金。有毒,會(huì)造成土壤污染。
鎘與它的同族元素汞和鋅相比,被發(fā)現(xiàn)的晚的多。鎘在地殼中的含量比鋅少得多,常常以少量賦存于鋅礦中。由于金屬鎘比鋅更易揮發(fā),因此在用高溫冶煉鋅時(shí),它比鋅更早逸出,逃避了人們的覺(jué)察。1817年,德國(guó)人施特羅邁爾在哥廷根大學(xué)時(shí),從碳酸鋅中發(fā)現(xiàn)了一種新元素,同一時(shí)期赫爾曼和羅洛夫也從氧化鋅中發(fā)現(xiàn)了鎘。根據(jù)拉丁文cadmia命名為cadmium。
鎘是相對(duì)稀有的重金屬元素,地殼中的豐度僅為0.2mg/kg,平均含量為0.5mg/kg,主要以硫化物的形式存在于銅、鉛、鋅等有色金屬礦藏中,我國(guó)約95%的土壤(表層)鎘背景值為0.017~0.333mg/kg。
鎘的應(yīng)用
鎘被德國(guó)人發(fā)現(xiàn)后,在此后100年間,德國(guó)一直是唯一的、重要的鎘生產(chǎn)國(guó)。目前,亞洲是鎘的主要生產(chǎn)區(qū)。鎘一般是作為鋅精礦的伴生品進(jìn)行生產(chǎn)的。廢鎳鎘電池也是回收鎘的一個(gè)重要來(lái)源。鎘的主要消費(fèi)領(lǐng)域是可充電的鎳鎘電池的生產(chǎn),其他的終端應(yīng)用包括,顏料、涂層、電鍍,以及塑料生產(chǎn)。
鎘的最主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡姵匦袠I(yè),用在鎳鎘電池上,但是現(xiàn)在筆記本電腦和手機(jī)上的鎳鎘電池已經(jīng)漸被鋰離子電池所取代。鎘是有毒的,而且由于它的生物積聚特性,導(dǎo)致它不像其它毒素一樣容易被身體排除。因此催生了多項(xiàng)禁用立法,尤其是在歐盟地區(qū)。目前,全球近86%的鎘應(yīng)用于制造鎳鎘電池,9%用于生產(chǎn)顏料,4%用于生產(chǎn)涂料,1%用于生產(chǎn)合金,太陽(yáng)能電池板和穩(wěn)定器。
大多數(shù)健康組織都將鎘和其化合物視為致癌物。目前,人們一般通過(guò)職業(yè),受污染的空氣和水接觸這種元素。一旦某個(gè)區(qū)域被鎘污染,就很難清除。這也是鎘開(kāi)采和加工處理面臨的主要問(wèn)題。
我國(guó)土壤中鎘濃度很高主要原因:
自然地球化學(xué)的運(yùn)動(dòng),包括火山噴發(fā)、鹽熔和單質(zhì)鎘的自然濃集作用,它常常導(dǎo)致土壤鎘的高背景;
人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng),包括采礦、冶煉、污灌和磷肥施用等工農(nóng)業(yè)活動(dòng);
上述兩種作用的復(fù)合是主要原因。
我國(guó)鎘污染土壤特點(diǎn)有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣、廢水和廢渣都會(huì)造成鎘污染。而我國(guó)的耕地大量使用的磷肥中也有相當(dāng)高的鎘含量,因此當(dāng)這些磷肥進(jìn)入土壤,也加重了土壤中的鎘濃度。此外,城市污泥和垃圾的焚燒也可導(dǎo)致土壤中鎘含量增高。
鎘污染的形成機(jī)制
20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)鎘以來(lái),鎘的產(chǎn)量逐年增加。鎘廣泛應(yīng)用于電鍍工業(yè)、化工業(yè)、電子業(yè)和核工業(yè)等領(lǐng)域。相當(dāng)數(shù)量的鎘通過(guò)廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境,造成污染。在所有重金屬污染中,以鎘污染最為嚴(yán)重。土壤中過(guò)量的鎘會(huì)抑制植物的正常生長(zhǎng),在食用部分的殘留還會(huì)通過(guò)食物鏈影響到人體的健康。
鎘對(duì)人體健康的影響
鎘并不是人體必需元素,而且是一種環(huán)境污染物,一般情況下,過(guò)度攝入鎘可導(dǎo)致人發(fā)生鎘中毒。世界衛(wèi)生組織將鎘列為重點(diǎn)研究的食品污染物;國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)將鎘歸類(lèi)為人類(lèi)致癌物,會(huì)對(duì)人類(lèi)造成嚴(yán)重的健康損害;美國(guó)毒物和疾病登記署(ATSDR)將鎘列為第7位危害人體健康的物質(zhì);我國(guó)也是將鎘列為實(shí)施排放總量控制的重點(diǎn)監(jiān)控指標(biāo)之一。
大眾對(duì)于鎘危害的最初印象就來(lái)自于2013年3月《南方日?qǐng)?bào)》的一篇"湖南問(wèn)題大米流向廣東餐桌"的報(bào)道,隨后,有關(guān)鎘對(duì)人體的危害就無(wú)法繞開(kāi)“鎘”大米的社會(huì)議題。
“鎘”大米為何會(huì)成為眾矢之的?
環(huán)境中的鎘主要來(lái)源于地殼和工業(yè)污染。植物性食品中鎘主要來(lái)源于冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業(yè)及化學(xué)工業(yè)等排出的"三廢",蓄積于工廠周?chē)耐寥乐形廴巨r(nóng)作物。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部專(zhuān)家研究表明,水稻是對(duì)鎘吸收最強(qiáng)的大宗谷類(lèi)作物。動(dòng)物性食物中的鎘也主要來(lái)源于自然環(huán)境,正常情況下,其中鎘的含量是比較低的。但在污染環(huán)境中,鎘在動(dòng)物體內(nèi)有不斷蓄積。
因此,在強(qiáng)調(diào)鎘對(duì)人體的危害時(shí),“鎘”大米會(huì)成為重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。
除了含鎘食物這個(gè)主要中毒來(lái)源,還有哪些物品會(huì)導(dǎo)致鎘中毒?
日常生活中,鎘還有可能出現(xiàn)在飾品中,含有鎘的飾品在回收或佩戴過(guò)程中,其中的鎘會(huì)滲入環(huán)境及人體,最終將直接威脅人生的安全和生存。
國(guó)際社會(huì)對(duì)鎘的控制
上個(gè)世紀(jì)中葉日本發(fā)生因長(zhǎng)期食用鎘超標(biāo)稻米而導(dǎo)致痛病事件之后,很多國(guó)家都對(duì)土壤鎘含量制定了標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)至今日,在全球所有的土壤標(biāo)準(zhǔn)中,鎘的標(biāo)準(zhǔn)值有400個(gè),最低的是2005年拉脫維亞制定的0.08 mg/kg,最高的為美國(guó)俄亥俄州環(huán)保局規(guī)定的83000 mg/kg,相差6.0個(gè)數(shù)量級(jí)(百萬(wàn)倍);90%的標(biāo)準(zhǔn)值都在100mg/kg以?xún)?nèi)。
歐盟新增嬰幼兒食品鎘限量要求
歐盟于2006年頒布的條例(EC)No 1881/2006,對(duì)食品中某些污染物的最高限量作了要求,如規(guī)定了水產(chǎn)品、谷物、蔬菜等食品中鉛、鎘、汞等重金屬的限量。
隨后,2014年5月13日,歐盟在其官方公報(bào)上發(fā)布了有關(guān)修訂食品中鎘含量的委員會(huì)條例(EU)No 488/2014。 (EU)No 488/2014是對(duì)(EC)No 1881/2006的附錄進(jìn)行修訂,對(duì)食品中鎘的最大限量進(jìn)行了修訂。同時(shí)于2015年1月1日起實(shí)施。
除了調(diào)整某些食品中的鎘限量之外,還新增了三類(lèi)嬰幼兒食品中的鎘限量要求:
歐洲、美國(guó)和中國(guó)對(duì)鎘限制要求
我國(guó)關(guān)于鎘的規(guī)定并不多,但是隨著鎘污染成為重點(diǎn)監(jiān)控指標(biāo),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始逐漸完善。
按照我國(guó)2017年發(fā)布、實(shí)施的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB2762—2017)規(guī)定,稻谷、糙米、大米中的鎘含量每公斤不能超過(guò)0.2mg。
GB12651-2003《與食品接觸的鉛、鎘溶出量允許極限》規(guī)定了與食品接觸的陶瓷制品鉛、鎘溶出量允許值。GB8058-2003《陶瓷烹調(diào)器鉛、鎘溶出量允許極限和檢測(cè)方法》規(guī)定了任何單一制品的鎘溶出量允許極限為:鎘≤0.30mg/L。
我國(guó)鎘污染現(xiàn)狀
1980 年中國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境報(bào)告 , 我國(guó)農(nóng)田土壤鎘污染面積為 9333 hm2 ,最近又有新的資料顯示 , 我國(guó)農(nóng)田土壤鎘污染面積已超過(guò) 20×104 hm2 , 每年生產(chǎn)鎘含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品達(dá) 146×108kg 。2014年,環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)中提到鎘污染物點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到7.0%,是其他污染物的好幾倍。土壤鎘含量從1990年算術(shù)平均值0.097mg/kg上升到2014年的7%,表明有著大量鎘進(jìn)入土壤。
多年來(lái),我國(guó)作為“世界工廠”,金屬冶煉地區(qū)廣泛、數(shù)量龐大,煤為主要能源,加之污染防控的法律和措施執(zhí)行不力,也就不難理解為什么鎘在整個(gè)土壤污染的超標(biāo)率變得突出了。因此,關(guān)于鎘污染的防治是環(huán)境污染治理的重中之重。