果蔬产品中重金属污染的产生原因及治理对策分析

王承彪

（郓城县郓州街道办事处农业发展服务中心，山东 菏泽 274700）

近年来，果蔬中重金属污染严重，这些重金属使果蔬或农产品质量受到严重影响，食用后可在人体富集，如镍、镉、汞、锌等重金属不易被人体分解，对人体健康产生巨大的危害。

解决农产品中重金属问题，不仅为人民生活健康提供保障，而且有利于农产品业态良好、可持续发展。本文探究了果蔬中重金属污染产生的原因及危害，并针对性地提出了具体的处理措施，以求为果蔬产品，乃至所有存在重金属污染问题的农产品的品质提升提供借鉴。

1.重金属污染源头及危害

1.1 重金属污染源头

1.1.1 污水排放

工业发展会造成大量的污水囤积。一些企业由于无法负担高昂的处理费用，违规排放污水，其中的重金属被植物吸收，影响了植物的生长。还有一些工厂设置在城郊地区，可是，很多蔬菜水果种植基地也设置在城郊，所以工厂污水的排放会造成城郊蔬菜水果基地的污染。这些蔬菜水果吸收到土壤中的重金属离子，就会对自身的生长造成严重的影响。一旦重金属离子被人体吸收，就会直接作用于心、肝、脾、肾、脑等重要的人体器官，从而产生中毒的情况。此外，污水的排放，不仅仅会影响城郊地区的植物生长，也会对地下水和河水产生一定影响，地下水和河水这些水资源如果被污染，就会导致种植植物重金属含量富集，土壤便会被严重污染，而且这种污染通常没有有效方法进行治理或者转移。

1.1.2 工矿污染

矿产的开发方式常常被人们形容为“搬山运动”。这是由于在矿产开采的过程中，需要去除植物和草地，并且将表层土壤剥离开来。矿产开发的过程中，对山体的植物破坏是非常严重的，并且无法修复。这种破坏的范围会随着开采的程度不断加深而扩大，所以在蔬菜和水果的种植区域，就极容易受到重金属的污染。土壤中重金属含量的不断增大就会致使植物不断吸收重金属离子，然后进行不断富集，导致农产品的质量安全无法得到有效保障。在土壤造成污染的同时，也会对生态环境产生恶劣影响。矿产的开发工作会对微生物和土壤动物繁殖和生长过程产生相应的破坏，这些微生物在土壤中由于吸收了过多的重金属离子而中毒导致活性下降，所以无法对土壤的养分进行良好的保持，对蔬菜水果等来说是十分致命的影响。重金属离子的污染不但会对蔬菜水果等产量产生一定影响，也会对这些植物中含有的营养成分以及有利物质的含量产生影响。总体来说，矿业开采过程对环境的影响是十分严重的。

1.1.3 生活垃圾污染

随着人们生活水平的不断提升，产生的生活垃圾种类也越来越为多样化，这些垃圾造成的污染也不可小觑，城市化进程的加快虽然带来了经济的发展，但也为垃圾的产生带来了有利条件。一些农村地区的生活垃圾，已经慢慢地由简单的瓜果垃圾发展成了农药瓶、塑料袋、工业废料等一些不可降解的垃圾。这些不可降解的垃圾的出现，对农村的生态环境造成了巨大影响，也为农村地区所种植的蔬菜水果带来了严重危害。一方面是由于大量的重金属离子，通过生活垃圾进入到土壤后，使土壤的肥力大大降低，并且土壤中一些微生物，在吸收过量的重金属离子之后，出现了大量的死亡，土壤的养分供给能力会有所降低。另一方面是这些生活垃圾中含有相当大数量的化学成分，对土壤的污染更是十分严重，这些生活垃圾在农村村庄附近没有得到合理的处理，一般都采取的是直接掩埋或者不予处理的方式，对于农业种植的危害是巨大的。另外，由于我国缺少相应的生活垃圾处理办法，致使生活垃圾大量出现，被污染的土壤在极长一段时间内都难以恢复到污染前的状态。所以，这种生活垃圾对蔬菜水果种植的质量，产生了较为严重的影响，导致蔬菜水果的产量明显降低，已经长成的蔬菜水果的品质也被影响。

1.1.4 电子垃圾污染

电子垃圾如电脑的成分主要有铅、汞、铬、锅、镍等几十种金属，但是电子垃圾的回收处理主要是一些小规模、家庭作坊式的私营企业，采用简单的手工拆卸、露天焚烧或直接酸洗等落后的处理技术。这就造成残余物被直接丢弃到田地、河流或水渠中，从而导致重金属和持久稳定有机物污染环境。

1.1.5 农业施肥不合理

在生产的过程中，化肥和农药的使用频率很高，利用这些肥料让农作物快速生长是非常重要的，但在实际操作的时候，很多人没有合理地使用化肥农药，就会让重金属的元素超标，从而影响到果蔬质量。因此，需要对化肥使用格外注意，化肥当中也会含有重金属成分，所以必须小心谨慎地使用，才能防止对土壤造成不良的危害。

1.1.6 果蔬产品中重金属污染的危害

果蔬产品中重金属污染的存在会对食用者的健康造成极大影响，会诱发生长发育缓慢、癌症、器官受损、神经系统疾病等问题，极端情况下甚至会致人死亡。倘若人体器官或组织暴露于水银、铅等重金属下，机体会触发免疫系统攻击自身正常细胞，从而引起自身免疫病，常见有风湿关节炎等疾病，会损害肾脏、神经系统，孕妇还可能使胎儿大脑受损。如若重金属摄入剂量过大，对大脑造成的损伤将不可逆转。重金属进入人体后不易排泄，会逐渐积累，对人体健康产生多方面影响，能和蛋白质及酶等产生强烈相互作用使之失去活性，使人急性中毒，并可能积累于器官当中使人慢性中毒；通过水体进入果蔬而直接或间接进入食物链会严重损耗体内贮存铁元素及维生素C和其他必需物质，造成细胞中毒伤害机体神经组织，损害肝肾功能。进一步来讲，不同重金属物质对人体健康的影响也不尽相同。例如，学者李好琢研究表明，铅、镉、铬三种金属在进入人体后，会积蓄在肝脏、肾脏等器官，一旦积累到较高量级，便会引起相应的中毒反应，导致人的肝肾功能严重受损，并出现尿毒症、肾衰竭等疾病。同时，铅若大量积蓄在人的脑部，还会造成人中枢神经系统的紊乱、损伤，致使人出现智力减退、反应迟缓等中毒表现。汞具有神经性毒害特点，若人体内的汞含量超过健康标准，便会出现手足麻痹、运动失调、视神经萎缩等症状，严重时还会导致瘫痪、失忆、关节畸形等。砷也是土壤、果蔬重金属污染的常见成分之一，其对人体的代谢活动具有极大负面影响，且砷中毒可分为慢性砷中毒与急性砷中毒两类。慢性砷中毒可引发皮肤、肺、肠胃等多种器官的癌变，急性砷中毒严重时会致人死亡，并伴有七窍流血的症状表现。由此可见，重金属对人体的危害性极强，做好果蔬产品中重金属污染的治理工作十分重要。

2.果蔬产品中重金属污染的治理措施

2.1 治理重金属污染工业

治理重金属污染工业是解决果蔬产品中重金属污染问题的最源头措施。减少有可能产生重金属离子的污染源，改善土壤种植环境，以此来减少重金属离子对于农产品质量安全的影响。在稀土的开采过程中，一些高等植物被大量的破坏，所以这些高等植物无法充分地吸收重金属离子。为了对重金属离子进行治理，需要采用化学沉淀法将种植蔬菜水果的土壤条件进行合理改变，降低这些蔬菜水果对重金属的吸收，并且保证重金属在蔬菜水果中的含量处于合格的标准。可以采用生物絮凝的方法来对工业排放的污水进行处理，也可以利用一些自然界存在的藻类和微生物对污水中的重金属离子进行吸收，以改善重金属离子在土壤中的含量。解决上述问题后，果蔬产品生长的土壤环境将会得到改善，从而达到降低甚至消除果蔬产品中重金属污染的目的。

2.2 改善果蔬种植土壤环境

通过相关资料的研究，发现一些重金属中含有的有效态含量会随着农产品之中的重金属含量改变而改变，所以改善土壤环境是有着重要意义的。一般来说会利用氧化还原反应来改变土壤的酸碱性，从而改变重金属的有效态含量，来影响果蔬对重金属的吸收。如过酸的土壤使用石灰石来对土壤条件进行改善，这样一来就能够对土壤中的重金属离子在蔬菜水果中的聚集程度进行改善，这也是相对来说较为简单的一种改善土壤环境的方式。

2.3 客土法

重金属土壤污染主要指的是在生活和生产中，微量金属元素进入土壤，这些土壤中的金属微量元素超过了国家标准，对果蔬产品的种植造成了恶劣影响。对于一些污染比较严重的土壤，技术人员可以使用机械挖掘的方法，把被污染的土壤挖出来，再将没有受到污染的土壤回填。对于污染比较轻的土壤来说，只要在表层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国家的标准值以下，能满足果蔬产品种植需求即可。或者用挖掘机把被污染的土壤和没有被污染的土壤交换一下位置，这样就可以减少污染物和农作物的底部之间的接触。客土法对一些污染比较严重的土壤修复有一定的修复效果，但总体上比较耗时耗力，并不适合大面积推广和应用。朱锐在研究中也表明了这一观点，他还指出，在重金属污染不严重的情况下，可以向土壤中泼洒氢氧化钙、碳酸钙以及诸如此类的石灰性物质，从而达到改变土壤pH值，抑制重金属活性的作用。该方式与客土法原理类似，但投入成本相对较低，更加经济实用。

2.4 生物修复法

生物修复法，即依托生物体在生命活动中的代谢作用，实现土壤中污染物质的吸收或降解，从而达到治理污染、改善土壤的目的。在重金属治理方面，植物修复法最为常用。有些植物具有一定的特性，可以帮助土壤清除土壤当中的重金属污染物，主要的修复方法分为植物固定、植物提取等，最重要的就是植物提取技术。但是植物修复也具有一定的不足之处：有的植物生长比较缓慢，治理周期过长，并且一种植物只能对一种植物具有很强吸收效果，在一定程度上治理效果不是很明显。植物修复方法还在不断优化，修复过程当中出现的问题也在逐步解决。在植物选择中技术人员还需要对植物品种进行选择，以防外来物种入侵的问题发生。生物修复方法最突出的优势在于，它能够在治理果蔬产品中重金属污染问题的同时，将重金属物质利用起来，进一步提高相关产业的经济效益。现阶段在重金属植物修复技术中，研究关键点还集中在超富集植物的探寻进程上，目前已有多宗实验发现相关植物根系中存在重金属组合蛋白、组氨酸等物质，对于重金属因子的累积、搬运及降解有较为显著的作用。除植物修复外，动物和微生物修复技术也逐渐进入了重金属污染处理研究领域，微生物修复技术作用机理较为多样。据徐艳、邓富玲等学者研究表明，胞外聚合物主要通过阴离子基团对重金属进行固定，ESP就是其中典型代表，对于Cu2+、Pb2+都有不同程度的吸附效果。在动物修复技术领域，已经有多项有关蚯蚓等低等生物的研究，在Pb污染较为严重的土壤中投放蚯蚓，治理效果较为理想。

2.5 化学淋洗法

化学淋洗法对于一些水溶性的重金属污染物具有很好治理效果，可以很快地修复被污染的土壤，从而缓解果蔬产品中的重金属污染问题。化学淋洗法主要针对一些污染不是很严重的土壤，该方法法最重要的是寻找比较合适的淋洗剂。淋洗剂要有一定的稳定性，首先要保证淋洗剂不会因为环境的变化而分解；其次要具有一定的结合性；最重要的是要具有一定的环境友好性，在治理土壤时不能破坏土壤的结构，也不能对其他植物产生影响，避免对环境造成进一步污染。此外，淋洗剂还要具有可操作性，价格要低，且要适用于大面积土壤污染。当前较常见的淋洗液种类主要有螯合剂、表面活性剂以及无机溶剂等。有芮大虎、武智鹏等学者研究发现，EDTA对Pb、Hg等重金属污染土壤治理效果较为明显。在使用此种方法治理重金属污染，Pb含量可减少67.36%。而与之相比，柠檬酸等天然螯合剂的作用要差很多。马强等学者则发现，KCl与HAe的重金属去除效率要明显高于好氧发酵液与厌氧发酵液，KCl中的K+会与金属阳离子竞争吸附点，同时Cl-还会与Cd2+结合生成配合物，阻碍重金属离子对土壤的吸附。将KCl投用到土壤重金属污染的治理当中，Cd去除率可达19.2%，Pb、Cu、Zn等物质也可被有效去除，去除率分别为6.84%、7.56%、15.94%。