葡萄重金属质量安全风险与对策研究

徐明飞，叶雯，张棋，孙彩霞

（浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，杭州 310021）

据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤污染总超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%；Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni 8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。随着我国工农业的迅速发展，大量重金属元素排入环境中，以及农药、化肥的不合理施用，使得土壤重金属污染问题严重[1]。有研究表明，土壤重金属污染不仅对作物的生长发育产生显著的负面影响[2]，而且会导致作物的产量和品质显著下降[3]；同时土壤中的重金属通过食物链进行传递和富集，到达人体，导致多种疾病的发生[4]。目前造成土壤污染的重金属主要是Cd、As、Hg、Pb、Cu，其中以Cd超标最为严重。20世纪90年代初，有13万 hm2的农田遭受Cd污染而被迫弃耕[5]。

2019年中国葡萄产量为1420万 t，较上年增产53万 t，同比增长3.86%。品种增多、产区扩大、规模提升、上市期延长等保障了供给的同时，质量安全问题日益得到重视，产地土壤、空气悬浮、部分投入品等含有的重金属是否对葡萄产品安全带来影响是消费者关注的重点之一。温铿等[6]对四川省20个葡萄园进行Cd污染调查结果表明，土壤Cd总超标率达到71.88%，全Cd含量在0.069～3.013 mg/kg，有效态Cd含量在0.030～0.310 mg/kg，但葡萄果实中Cd含量均符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）标准。目前有很多文献报道葡萄园土壤重金属污染问题[1,6]，尽管葡萄产品中重金属并未超标，但仍引发了人们对产品累积重金属食用风险的担忧。因此，本文从葡萄产区土壤重金属污染、产品重金属累积、食用膳食风险与对策等方面进行论述，为后续研究提供参考。

1 葡萄产区土壤重金属污染现状

1.1 鲜食葡萄产区

鲜食葡萄栽培面积较多的省区主要有新疆、辽宁、陕西、江苏、广西、云南和山东[7]。新疆吐鲁番盆地是我国著名葡萄产区，土壤污染水平、生态风险级别最高的重金属是Cd。麦尔哈巴·图尔贡等[8]分析了中国葡萄主产区土壤重金属污染水平与分布规律，结果表明吐鲁番盆地葡萄园土壤中Cd、Cr、Hg和As等均处于轻度污染水平，Pb和Ni处于警戒线水平。刘子龙等[9]发现，新疆石河子葡萄主产区葡萄园土壤重金属污染级别达到警戒线水平的约占43%，其中Pb含量超过限量。

杨玉等[10]分析和评价了长沙和株洲地区12个葡萄园土壤重金属污染状况，结果表明50%的果园土壤环境质量为轻度污染水平，33%的果园达到中度和重度水平。郭亮[11]对长沙、株洲、湘潭三地的葡萄园进行采样调查，发现土壤重金属超标率排序为Cd＞Hg＞Cr＞As＞Pb，其中以Cd最为突出，土壤超标率为47.64%，单项污染指数最高达4.02。

从以上分析可知，葡萄园土壤Cd污染问题在重金属污染中相对严重。Cd污染的来源主要为自然界的成土母质和人为活动。成土母质是Cd含量的本底值，我国土壤Cd背景值为0.097 mg/kg[12]。人为活动主要指工农业生产活动直接或间接将Cd排放到环境中，导致Cd污染的主要途径有以下4个方面：大气Cd沉降、施肥不当、污水灌溉和金属矿山酸性废水污染[13]。针对目前大部分葡萄园土壤Cd污染超标问题，若周围无工业区，则应该重视施肥管理，合理施肥。

1.2 制干葡萄产区

制干葡萄主要集中在新疆维吾尔自治区，占全国葡萄栽培总面积的5%。新疆维吾尔自治区制干葡萄产地土壤重金属污染情况与鲜食葡萄园相似。

土壤Pb污染的来源同样来自于两个方面：自然情况下，土壤中的Pb主要来源于母质和腐蚀性的生物质，含量一般较低，我国土壤Pb背景值为26 mg/kg，对人体的和生态系统的危害很小[14]。人为活动是造成土壤Pb污染的主要原因，主要指金属矿床开发、城市化建设、固体废弃物堆积将Pb排放到环境中，以及农业生产活动（包括施用化肥、农药和污水灌溉等）造成Pb在土壤中大量累积[15]。

1.3 酿酒葡萄产区

河北、甘肃、宁夏、山东、新疆等5个省区的欧亚种酿酒葡萄产区，占全国酿酒葡萄栽培面积的60%以上；广西、湖南、吉林等地区的毛葡萄、刺葡萄、山葡萄及山欧杂种酿酒葡萄栽培面积占20%。潘瑞[16]通过对河北省葡萄主产区土壤样品的采集及土壤环境指标的分析测定表明，土壤Cd含量高于河北与全国土壤背景值，土壤Hg含量为河北土壤背景值的2.24倍，为全国土壤背景值的1.28倍。

贺兰山东麓葡萄主产区土壤重金属含量与宁夏土壤背景值相比，Cu、Cr的平均含量均超过背景值；Ni、Cu和Cr达到轻度污染水平，Cd是最主要的潜在生态危险因素[17]。陈翔等[18]研究酿酒葡萄中重金属含量评估无重金属安全风险。

在葡萄生产过程中，施肥不当现象普遍存在，不仅使葡萄品质下降，而且造成果园土壤重金属污染[18]。同时，以冶炼为主的高产值重工业的发展，也会造成周边葡萄园土壤重金属污染和葡萄有害物质超标。刘亨桂等[19]研究发现，距离碳化硅工业集聚区中心沿主风向5、10 km的葡萄园土壤Pb和Cd含量均超过绿色葡萄产地土壤重金属含量的限定值，果实Pb和Cd含量均超过绿色葡萄果实重金属含量的限定值。

2 葡萄及其制品重金属安全风险

在一定程度上，葡萄等果实中重金属含量与土壤中重金属含量呈正相关[20]。庞荣丽等[21]研究葡萄对重金属吸收能力的差异性发现，葡萄对不同重金属吸收能力差异较大，其中对Cd吸收能力最强，具有一定的富集能力；对Zn的吸收能力次之，也具有富集能力，但是对Cu、Hg、Ni、Cr、As、Pb的吸收能力相对很弱，基本无富集能力。不同葡萄品种对重金属的吸收能力显著不同，‘户太8号’吸收能力较强，其次为‘巨峰’‘醉金香’和‘阳光玫瑰’，而‘茉莉香’等综合吸收能力较弱。所查文献在农田中栽培葡萄样品中未见葡萄产品Pb、Cd超标报道。

康露等[22]检测新疆9个县市的葡萄重金属含量，结果显示葡萄中Pb、Cd、Cr、As、Ni等元素的平均值均低于限量值，对成人不存在健康风险。

郭亮等[11]采集了湖南长沙、株洲、湘潭93个葡萄园的263份葡萄样品，发现果实中重金属含量均低于国家标准值。Cd在葡萄树体的分布规律表现为根＞枝条＞叶＞果实，不同葡萄品种果实中Cd的积累存在差异，并且葡萄果实对Cd的富集系数与葡萄树龄成正相关。

杨玉等[10]采集了湖南长沙、株洲地区12个观光采摘园中的葡萄产品，发现即使在土壤重度污染（Cd最大值2.15 mg/kg）果园中的葡萄果实，重金属含量均可达到国家食品安全标准。李小红[23]研究发现，不同砧木品种对葡萄果实Cd吸收积累有差异，Cd在葡萄树体的分布规律与郭亮等研究结果一致。王玉倩[24]对贵州45个葡萄园的葡萄果实重金属含量进行检测，发现山地葡萄中有重金属超标现象；栽培模式不同、区域不同、葡萄品种不同均会导致果实安全品质存在差异，但膳食风险很小。对照GB 2762—2017，发现Cd无超标现象，但其中有63%样品存在Pb超标现象。

雷用东等[25]测定新疆境内不同品种葡萄干中重金属含量发现，所收集的150份样品中，有65份样品均检出Pb、Cd、As、Hg，总体重金属检出率为43.3%，但每种重金属含量均较低，均无超限量样品。席晓圆等[26]对武陵山区巴东县自酿葡萄酒进行重金属含量检测，Cd含量为3.22 μg/L，Pb含量为40.00 μg/L，对人体健康不会造成危害。而GB 2762—2017中规定葡萄中重金属污染主要是Pb和Cd。

吕捷[27]对比不同国家葡萄重金属污染物限量标准（表1），我国葡萄Pb限量为0.2 mg/kg；国际食品法典委员会（CAC）、欧盟、韩国、美国其限量均为0.1 mg/kg，不同国家对葡萄Cd限量均为0.05 mg/kg。对照标准限量，目前报道的葡萄产品重金属超标极少，整体风险较低。

表1 不同国家和组织葡萄Pb、Cd的限量标准Table 1 Limits of Pb、Cd in grapes in different countries and organization mg/kg

3 影响葡萄重金属含量的因素及相关研究对策

重金属由土壤向植物体内的迁移受诸多因素影响，如土壤类型和性质、土壤中共存重金属拮抗或协同作用、植物基因型差异、生态型差异等，从而导致了不同研究的重金属由土壤向植物体内迁移规律的差异性。葡萄果肉对重金属的吸收因品种、砧木等不同而不同，品种间极差达3倍以上；同时适宜的气候、充足的肥水等生长条件则抑制葡萄果肉对重金属的吸收；葡萄果实中重金属含量最低，根系中最高，已有研究均得出了以上规律[12,28-29]。

马堃[31]研究表明，葡萄果实对土壤Hg为弱富集性，并建议在Hg轻度污染农区（≤2 mg/kg），利用经济价值高的葡萄取代Hg污染敏感粮食作物或蔬菜，以构造新的生产经营模式，该研究也说明了葡萄中的Hg风险低。

选择生态好、产地符合《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）等有效国家标准，按标准要求科学生产等是保障葡萄及其制品质量安全的最佳措施，但轻污染区域也可在相关部门指导下经评估后采用科学对策使葡萄及其制品重金属含量在标准限量内，确保食用安全。

4 小结

现有研究和监测结果显示，葡萄产品中重金属超标极少，质量安全风险较低，重金属风险不是葡萄质量安全重点风险隐患。葡萄为多年生，产地土壤如管控不当则重金属不断累积，因此重金属风险监管仍需坚持，摸清本源、科学应对；栽培上科学选择品种、合理施肥等经济高效的农业措施，从源头规避土壤重金属对葡萄产品质量安全的风险隐患。进一步研发葡萄产业需要的质量安全全程管控生产技术，制定技术规程或标准；联合多方力量推广落地，提升产业效益。

《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中未制定葡萄或涵盖葡萄的水果及其制品、新鲜水果、浆果和其他小粒水果的除Pb、Cd之外其它的重金属限量标准，需要密切关注国家相关标准制定进展，避免相关质量安全风险。