英德市稻米镉污染及防治对策
2016-07-10欧浩明曾启煌廖志蕙
欧浩明 曾启煌 廖志蕙
摘要 为了解英德市稻米镉污染情况,于2013和2014年对英德市稻米镉含量进行检测分析。结果表明,英德市稻米镉含量比广东省平均值要高,按国家标准(0.2 mg/kg)评判超标率为35.10%,参照国际食品法典委员会(CAC)标准(0.4 mg/kg)评判超标率为13.30%,严重的镇达36.36%。同时针对目前英德市稻米镉污染提出修复与防治对策。
关键词 稻米;镉污染;防治对策
中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)05-116-03
Abstract To find the situation of rice cadmium pollution in Yingde City, cadmium content in rice was detected in Yingde City in 2013 and 2014. Results showed that rice cadmium content in Yingde City was higher than the average value in Guangdong Province. According to the national standard (0.2 mg/kg), exceeding standard rate was 35.10%. According to the CAC standard, the exceeding standard rate was 13.30%, and that in serious towns reached 36.36%. At the same time, repairing and control measures of rice cadmium pollution in Yingde City were put forward.
Key words Rice; Cadmium pollution; Control measures
水稻是一种对镉积累能力较强的农作物,污染区稻米的安全性一直受到广泛关注。2002年农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对全国市场稻米进行抽检,结果表明,稻米镉超标率为10.3%。2007年,南京农业大学潘根兴在全国多个县级市场随机采购样品进行检测,结果表明,稻米镉超标率为10%。2009年,广东省市场的稻米抽检镉超标为10%[1];2013年广州市食品药品监督管理局发布的监测结果显示,18批次稻米及制品中有8批次镉超标[2];2013年,广东省食品安全委员会公布大米检测情况,清远地级市市场大米镉超标为11.4%[3-4]。广东省农业科学院农产品公共监测中心2013年对韶关、梅州、江门、阳江、湛江、肇庆、清远、潮州等10个市的27个稻米主产县(市、区)布点抽取稻米样品1 069份,检测结果镉含量超标率为24.6%,参照国际食品法典委员会(CAC)标准超标率为8.5%。稻米镉污染成为近几年来民众关注的热点、媒体关注的焦点问题。为了解英德市稻米镉污染情况并为其防治提供依据,笔者于2013和2014年对英德市稻米镉污染进行检测。
1 英德市稻米镉污染情况
1.1 英德市基本情况
英德地处广东省中部、粤北南部、北江中游,有北江、翁江和小北江3条河流,是广东省国土面积最大的县级市,全市总面积5 671 km2,人口110万人,其中农业人口88万人。辖23个镇,1个街道办事处,298个村居委员会,6 022个村民小组。耕地面积9.87万hm2,其中水田5.93万hm2,是商品粮、油料(花生)、蔗糖、桑蚕、水果、茶叶、蔬菜、竹笋、木薯、畜牧水产等农产品的主要生产基地。年产农产品超过200万t,其中稻谷26.5万t,是广东省的产粮大县、水稻主产区。
1.2 2013年英德市稻米镉含量检测情况
2013年7月在英德市每个行政村(居委)随机抽取1个稻谷样品共271个样品进行检测,检测结果稻米镉含量最低值0.01 mg/kg,最高值1.73 mg/kg,平均值0.20 mg/kg。按国家标准(0.2 mg/kg)合格率为66.05%,国际标准(0.4 mg/kg)合格率为86.71%。全市24个镇(街)中检出稻米镉含量大于0.200 mg/kg样品的有20个镇(街),其中有11个镇(街)检出稻米镉含量大于0.400 mg/kg(表1)。
1.3 2014年英德市稻米镉含量检测情况
根据2013年英德市稻米镉含量检测情况,为进一步分析英德市稻米镉含量,2014年11月分别在污染较大的8个镇(街)的109个行政村(居委)抽取稻谷样品,每个行政村(居委)随机抽3个稻谷样品(3个稻谷样品分别在3个自然村的种植大户抽取),共288个稻谷样品进行检测,稻米镉含量最低值0.010 mg/kg,最高值3.083 mg/kg。8个镇(街)中都有样品检出稻米镉含量大于0.400 mg/kg。288个样品中稻米镉含量大于0.200 mg/kg就有145个,超标率为50.34%,其中稻米镉含量大于0.400 mg/kg的有65个,超标率为22.50%(表2)。
从表1、2稻米镉含量检测结果表明,英德市稻米镉污染比广东省平均值要高,特别是2014年检测的晚造稻米样品,按国家标准(0.2 mg/kg)超标率为50.34%,国际标准(0.4 mg/kg)超标率为22.50%。全市稻米镉含量大于1 mg/kg的有15个样品,其中大站镇有5个样品,沙口镇有5个样品,东华镇有1个样品,石牯镇有2个样品,英城街道有2个样品,稻米镉含量检出最高值在大站镇,达3.083 mg/kg。稻米镉污染较严重的镇是沙口镇和大站镇,按国家标准(0.2 mg/kg)超标率分别为85.36%和57.57%,按国际标准(0.4 mg/kg)超标率分别为65.85%和36.36%。沙口镇和大站镇都在北江河边,稻米镉污染可能与用北江河水灌溉农田有关。
2 稻米镉污染防治与修复
2.1 生物修复法
生物修复是利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质以达到净化土壤的目的。据研究发现,羊齿类铁角蕨属植物、富镉苋科植物(特別是野生苋)等对土壤镉污染的吸收能力很强[5]。苏德纯等在油菜对土壤镉污染修复能力的研究中发现,油菜对镉吸收能力很强[6]。此外,刘云国等研究表明,花卉(如月季)等对土壤镉的吸收能力也很强,可以用来修复镉污染的土壤[7]。
2.2 化学修复法
目前应用较广泛的有施用土壤添加改良剂、表面活化剂、金属拮抗剂等降低植物中镉的含量,如磷酸盐、石灰、硅酸盐被认为是处理土壤镉污染的常用试剂。杨景辉研究表明,施用磷酸类物质可使重金属形成难溶性的磷酸盐[8]。有研究人员用膨润土合成沸石等硅铝酸盐作为添加剂纯化土壤中重金属,能显著降低受镉污染土壤中的镉浓度[9],土壤镉浓度49.5 mg/kg时加入量为土重的1%~2%可使莴苣中镉的浓度降低60%~70%。对酸性镉污染土壤可施用石灰,提高土壤pH,降低土壤镉活性。杨肖娥等报道[10],在pH 4.0~7.7范围每上升1个pH单位,土壤对镉吸附容量增加3倍,大大降低了植物对镉的吸收。施用石灰、硅肥、钙镁磷肥等可显著提高土壤pH,降低土壤中有效镉含量,从而能有效地抑制水稻对镉的吸收[11]。采用生石灰加钙、镁、磷肥改良镉污染土壤可使水稻、小麦和玉米籽实中镉含量分别下降55.9%、34.6%和21.0%[12]。
2.3 农业生态修复法
通过施用有机肥,如堆肥、厩肥、植物秸秆等增加土壤有机质利于改良土壤结构,可增加土壤胶体对重金属的吸附能力,为土壤提供络合螯合剂,而且有机质也是良好的还原剂,可以促进土壤中镉形成硫化镉从而降低土壤中有效镉的含量[13]。施用100 kg有机肥能使稻米镉含量降低5%。大力推广测土配方施肥技术,特别是英德市农业局的测土配方肥,如水稻配方肥、蚕桑配方肥等[14],施用英德市农业局的测土配方肥能明显提高肥料的利用率,减少过量施用化肥造成土壤环境的污染。过量施用化肥还会提高土壤中交换态镉的含量[15],因为化肥中的氯、硫、氢离子可以活化土壤中的镉。
2.4 选用抗镉污染的农作物及改种其他农作物
水稻品种之间镉积累差异很大,筛选高产、低积累水稻品种可兼顾粮食安全与质量安全[16]。在中轻度污染区可改种瓜果类蔬菜或果树,同时应选育一些早熟和抗镉污染的品种,以减少污染物在作物中的积累期和积累量[17]。在中重度污染区可改种非食用植物,改种一些观赏性作物或经济作物,如花卉、苗木、桑等[17]。
3 稻米镉污染防治对策及建议
该研究了解了英德市稻米镉污染的基本情况,并根据对镉污染的防治与修复方法,对英德市稻米镉污染情况提出以下几点对策及建议:
(1)将各类乡镇企业、工矿企业以工业区形式整体规划布局,建议英德市今后新建的工矿企业应安排在英红工业园和东华工业园内,使污染源集中便于管理和治理。对镉污染物排放量大、污染严重的企业实行关、停、并、转。改革落后工艺设备,逐步实现废物最少化和无害化,同时加强工业三废治理,尤其是强化含镉污水处理。对于用英德市北江河水灌溉的农田要加强水质监测,对土壤和农作物定期进行检测,加强含镉污水的研究和成果的应用。
(2)加强食品安全法的宣传工作,提高公众的环保和健康意识,加大对稻米镉污染的监督和监管力度,建立和完善稻米污染防治的相关法规和政策措施。开展稻米质量安全普查,科学、客观、全面综合评估稻米中镉的风险,通过普查摸清英德市稻米镉含量总体情况,合理地划分出稻米镉污染高风险区域,研究制定英德市稻米镉污染防治和治理对策。
(3)建立健全监测监管机构,开展水稻镉污染定点长期监测,对选定监测点的作物和土壤进行动态监测与研究。分析英德市土壤重金属污染原因,通过对土壤重金属污染监测和评价进行科学指导英德市稻米镉污染防治与防控。从源头上控制重金属污染,保证土壤及生态环境安全。
(4)开展肥料对稻米镉污染试验研究,组织调查研究各类肥料对稻米镉污染的影响,根据肥料的不同特性,制定科学、合理的水稻生产施用肥料的重金属限量指标。同时加强市场监管,加大对劣质肥料的打击力度。
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