12月13号历史上的今天:蔬菜生产中污染途径及控制措施

                          蔬菜生产中污染途径及控制措施(一) 蔬菜生产中的污染途径      蔬菜的主要污染源为工业“三废”(废气、废水、废渣)、城市垃圾、地膜、氮素化肥、农药以及在运、销过程中污染蔬菜的有害或有毒物质。根据污染途径的不同，可分为直接污染和间接污染。前者如生产过程中农药、肥料的污染，大气中有毒有害气体及粉尘的污染等；间接污染有的是通过污水灌溉污染蔬菜，有的是污染菜田土壤后再污染蔬菜。以下就几种主要污染源介绍其污染情况。一、空气污染工业废气中排出的有毒气体，污染面大，污染严重，特别是城市郊区或工厂附近的菜田，往往受到严重的危害。工业废气主要包括二氧化硫、氟化物、氯气、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等，此外，还有空气中的粉尘、烟尘等。其中，对蔬菜威胁较大的污染物有以下几种：(一)二氧化硫  二氧化硫主要是由燃烧含硫的煤、石油和焦油时产生。空气中二氧化硫含量过高，进入植物体后，毒害植物组织的同时，经过植物本身的解毒作用，变成毒性较小的硫酸态硫贮存下来，但当受害浓度高，时间长，植物体内硫元素积累过高，超过自身的解毒能力时，就会影响到植物生理代谢活动，出现受害症状。农业部2001年颁布的无公害蔬菜基地环境空气质量指标中规定，空气中二氧化硫日平均浓度不得超过0.15毫克／立方米。(二)氟化氢 氟化氢主要来源于使用含氟原料和化工厂、冶金厂、磷肥厂等工厂排出的氟废气。它是一种无色、具有臭味的剧毒气体，是空气污染物中对蔬菜毒性最大的气体。一般只经几个小时，蔬菜叶子就可由绿变黄，全株凋萎。蔬菜受污染后，氟含量急剧增加，人长期食用会积累中毒。据报道，日平均摄入量20～80毫克氟化物，经10～20年可使人中毒致残。氟的急性中毒表现为腹痛、腹泻、呕吐、四肢痛及痉挛。慢性中毒表现为牙齿异常(釉斑)，骨质脆，进而造成甲状腺和肾的功能病变。蔬菜中所含氟为水溶性，经浸泡后可降低25％～50％。农业部2001年9月颁布的无公害茄果类蔬菜卫生指标中规定，茄果类蔬菜中氟的卫生限量是≤0．5毫克／千克。无公害蔬菜基地空气质量指标中规定，氟化物(标准状态)日平均浓度应≤7微克／立方米。 (三)氯气 氯气是一种黄绿色的有毒气体，污染空气的氯主要来源于食盐电解工业以及制造农药、漂白粉、消毒剂、聚氯乙烯塑料、合成纤维等工厂排放的废气。农作物受氯气危害后，通常在比较高的浓度下才会出现症状，表现叶脉间组织出现白色、浅黄色的不规则斑点，然后叶片全部变白，继而干枯死亡。(四)粉尘和漂尘 除气体外，空气的污染物质还有大量的固体或液体的细微颗粒成分，统称粉尘，它们形成胶体状态悬浮在空气中。煤烟粉尘是空气中粉尘的主要成分，工矿企业密集的烟囱是煤烟粉尘的主要来源。烟尘是由炭黑颗粒、煤粒和飞灰组成的，是我国危害农业生产最重要的空气粉尘。烟尘沉降在蔬菜植株上，降低了植株的光合及呼吸作用，引起褪色，生长不良，部分组织木栓化，纤维增多，果皮粗糙，不但造成减产，而且降低蔬菜的商品价值。此外，工业排入大气的许多极细小的金属微粒如铅、镉、铬、锌、镍、锰等，多数能长时间漂浮在空气里，故称“漂尘”。这些物质的毒性大，能直接或间接被植物吸收，并污染土壤，对人体健康的危害性极大。例如，某工厂排出的含砷废气污染了四周菜地的蔬菜，使蔬菜植株内含砷量达到8．4毫克／千克，出售后引起中毒事故。金属漂尘除直接污染蔬菜外，还可以对菜地的土壤造成污染。据调查，在距某炼锌厂500米的农田里，原来土壤中的含镉量为0．7毫克／千克，经6个月工厂废气镉尘污染后，土壤含镉量上升到了6．2毫克／千克，使土壤带毒。在这种土壤上种植蔬菜，必然会造成蔬菜镉的含量超标，危害人体健康。农业部2001年9月颁布的无公害蔬菜的行业标准中规定，无公害蔬菜基地空气中的总悬浮颗粒日平均不得超过0．3毫克／立方米。二、水质污染由于工业排放大量未加处理的废水和废渣，农业生产中大量施用化肥和农药，我国主要江、河、湖泊及部分地区的地下水都受到了不同程度的污染，有的污染已经相当严重。尤其是城市郊区，污染日趋严重。蔬菜是灌水量最大的农作物，水体污染已成为菜田土壤及蔬菜污染的主要途径之一。水质污染对蔬菜的危害表现在两个方面：其一为直接危害，即污水中的酸、碱物质或油、沥青以及其他悬浮物及高温水等，均可使蔬菜组织造成灼伤或腐蚀，引起生长不良，产量下降，或者产品本身带毒，不能食用；其二为间接危害，即污水中很多能溶于水的有毒有害物质被植物根系吸收进入植株体内，或者严重影响植物正常的生理代谓}和生长发育，导致减产，或者使产品内有毒物质大量积累，通过食物链转移到人、畜体内，造成危害。水中污染物质对蔬菜危害较大，且分布较广的主要有酚类化合物、氰化物、苯系物、醛类和有害微生物等。(一)酚类化合物酚是石油化工、炼焦和煤气、冶金、陶瓷和玻璃、塑料等工业废水中的主要有害物质。如用含酚浓度高的废水灌溉蔬菜，会抑制植株的光合作用和酶的活性，破坏植物生长素的形成，影响植物对水分的吸收，破坏植物的正常生长发育，降低产量。蔬菜植株内过高的酚含量对人是有害的，有人认为它是一种助癌剂。(二)氰化物 氰化物主要来源于炼焦、电镀、选矿、金属冶炼、化肥等一些工厂生产过程中排放出的含氰工业污水。由于水质受到污染，从而威胁到农业用水。用含氰污水灌溉蔬菜后，污水灌溉区耕作层含氰量比非灌溉区明显增高，生长在菜田中的蔬菜可食部分含氰量电有升高趋势。氰化物对生物的毒性，主要是由于它能释放出游离氰，形成氢氰酸，这是一种活性很强、有剧毒的物质。虽然在低剂量情况下，氰化物对蔬菜的生长、发育及品质不易产生危害，甚至还能刺激生长，但由于氰是剧毒物，易挥发，对动物杀伤力大，所以必须重视消除它对农业环境中的其他生物如人、畜及水产类的影响。农业灌溉用水国家标准中氰的允许含量为0．5毫克／升。(三)苯和苯系物  苯及苯系物主要来源于化工、合成纤维、塑料、橡胶，特别是炼焦和石油工业排放的污水。苯不溶于水，但能随水移动污染地下水和灌溉水源，被苯污染的饮用水和蔬菜，常含有异味。用含苯水灌溉后，随着水中苯浓度的增加，蔬菜产品内的含苯量也随之增加。在低剂量时，对蔬菜生长也有一定的促进作用，但超过一定限度后，产品器官内芳烃类物质急剧增加，出现涩味，不宜食用。蔬菜及菜田土壤对苯类物质均有一定的代谢与降解能力，因而在植物体内及土壤中的残留并不太高。但是考虑到对蔬菜品质的影响，国家农业灌溉水质标准规定，苯的浓度为25毫克／升。(四)有害生物污染在未经处理的食品工业废水、医院污水和生活污水及未腐熟的粪便水中，常常携带有大量的致病微生物和寄生虫卵，用这些污水灌溉蔬菜，如果采后处理及食前处理不当，蔬菜即成了病菌进入人体的载体。未经处理的污水中的病原菌，常见的有痢疾杆菌以及肝炎病毒等，另外，还有大量的寄生性蛔虫卵及绦虫卵等。一般情况下，这些有害微生物附着在蔬菜表面上，但也不能排除某些致病微生物，尤其是病毒类通过组织进入蔬菜的可能性。已经发现某些城市的伤寒病流行季节似乎与某些蔬菜的上市高峰有关，特别是在使用城市污水与工业污水混合的灌溉区，这种情况更为明显。食用污灌区蔬菜的市民比食用清灌区蔬菜的市民发病率要高。某卫生防疫站对蔬菜污染调查结果表明：采用污灌方式栽培的蔬菜，每千克含有蛔虫卵35．5个；以粪稀灌溉的小白菜，其蛔虫卵数比污水灌溉区还高。可见，未经充分腐熟及未进行必要处理的粪便，是不适合用来给蔬菜施肥的，否则会给蔬菜造成严重污染。  因此，在利用污水和粪水灌溉蔬菜时一定要慎重。从无公害生产的角度，污水及粪水必须经过无害化处理，经检验合格后方可使用。  三、土壤污染      土壤的污染物主要来自两个方面：一是工业“三废”；二是在栽培过程中过多施用化学农药或氮素化肥造成的农药及硝酸盐污染。近年来，由于对环境污染控制不力，菜地的污染日益严重，特别在城郊及工矿区附近的菜地，污染更为严重。在严重污染的菜地上种植蔬菜，蔬菜产品内一些重金属含量较高，硝酸盐含量也严重超标，对人体健康的潜在威胁很大，应予以足够的重视。 (一)重金属污染    城市及工矿区附近的灌溉水、土壤及蔬菜中的重金属含量较高，这些地区种植的蔬菜与其他农作物相比，它对多种重金属的富集量要大得多。据某地调查，与背景值比较，蔬菜及菜田土壤中7种重金属元素(铅、锌、铜、铬、镉、砷、汞)都显著增高，局部地区污染严重。灌溉水水样中镉的平均含量超过《农田灌溉水质标准》；污水的重金属含量高于机井水，尤以镉为最突出；与背景值比较，菜地土壤的铜、锌、铅、镉含量均显著增高，其平均值分别高2.26倍、3．87倍、3．96倍和7．06倍；各种蔬菜都受到不同程度的污染，铜、锌、铅、铬、镉等5种重金属的综合超标率达36．19％，局部地区更为严重。从不同重金属元素来看，蔬菜的富集程度以镉为最高，锌、铜次之，铅、砷、铬最低，汞中等。另外，在不同土壤条件下，重金属的吸收情况也有差异，土壤有机质含量高，质地较黏重，土壤反应为中性和碱性的，重金属易被土壤固定，有利于提高土壤的重金属环境容量，减少蔬菜的吸收。  1.镉污染  通常自然界中镉的含量很低，污染环境的镉主要来源于金属冶炼、金属开矿和使用镉为原料的电镀、电机、化工等工厂，这些工厂排放的“三废”都含有大量的镉。镉是毒性强的金属，对人体的危害大。它可在人体中积累，引起急慢性中毒。举世闻名的日本公害病“骨痛病”就是由于镉在人体内积累引起的。有的研究报道认为，镉有致癌和致畸作用，已被列入世界八大公害之一。蔬菜的镉污染主要是由于土壤污染引起的，在未污染的正常情况下，土壤中的镉含量多在0．5毫克／千克以下，很少超过1毫克／千克的标准；如果土壤受到镉污染，土壤镉含量可高达100毫克／千克以上。在这种情况下，蔬菜中镉的含量比正常的要高出十几倍甚至几十倍。农业部2001年9月颁布的无公害茄果类蔬菜卫生指标中规定，茄果类蔬菜中镉的卫生限量标准≤0．05毫克／千克。农用灌溉水中镉的允许标准不得超过0．005毫克／升。  2．砷污染  砷的环境污染源主要是造纸、皮革、硫酸、化肥、冶炼和农药等：工厂的废气及废水。砷在自然界中分布广泛，是动植物需求的微量元素，植物和土壤中都有一定的含量。土壤砷的背景值含量一般为10～30毫克／千克，植物灰分中平均含砷量为5毫克／千克。砷化物的毒性很大，属于高毒物质。砷的急性中毒表现为肠胃炎症，慢性中毒多为多发性神经炎，砷还被认为是肺癌和皮肤癌的致病因素之一。如用含砷量较高的灌溉水灌溉菜地，土壤中砷的累积明显增加。土壤受砷污染后，由于阻碍水分和养分的吸收，产量明显下降。受砷污染后的土壤，即使改用无污染的清水灌溉，蔬菜中砷的残留仍然高于非污染区。所以，控制灌溉水中的含砷量是防治蔬菜砷污染的重要措施。我国农田灌溉水中砷的标准是不超过O．05毫克／升。农业部2001年9月颁布的无公害茄果类蔬菜卫生指标中规定，茄果类蔬菜中砷的卫生标准限量是≤O．5毫克／千克。 3．铬污染  铬污染主要来源于电镀、金属加工、制革、涂染料、钢铁和化工厂等排出的废水。铬也是属于一种重要的环境污染物质。铬是植物生长所必须的微量元素，所以它对蔬菜生长的毒害，只有在浓度较大时才出现症状，当土壤中铬的浓度达到400毫克／千克时才有毒害。铬能抑制作物生长发育，可与植物体内细胞原生质的蛋白质结合，使细胞死亡；可使植物体内酶的活性受到抑制，阻碍植物呼吸作用等代谢过程。铬也被认为是人的致癌物质。土壤中含铬量高，植物体内铬的含量也相应增高，蔬菜中自然铬的含量一般在0.1毫克／千克以下，而在污染土壤上栽培，蔬菜中的含铬量可比正常情况下高100倍以上。我国农田灌溉标准规定，水中铬含量不得超过O．1毫克／升。 4．汞污染  汞污染源主要来自工业“三废”和含汞农药的施用。汞在工业上应用广泛，矿山开采、汞冶炼厂、化工、印染和涂料等工业都有大量含汞废料排出。汞对人体危害很大。有机汞是一种蓄积性毒性，从人体排泄比较慢。汞可危害人的神经系统，使手、足麻痹，严重时可痉挛致死。通常植物体内只含有极微量的汞，只有在较高浓度下，汞才对植物产生伤害。植物受汞毒害表现的症状是叶、花、茎变成棕色或黑色。汞进入植物体内有两条途径：一条是土壤中的汞化物转变为甲基汞或金属汞为植物根所吸收；另一条途径是经叶片吸收而进入植物体，在这种情况下，如汞浓度过大，叶片很易遭受伤害。在使用含汞废水和含汞污泥的污染区农田，蔬菜富集汞的浓度明显增高。据测定，白菜可达0．08l毫克／千克，萝卜0．011毫克／千克，辣椒可达0．22毫克／千克，均已超标8～20倍。在果菜类蔬菜中，辣椒对汞的吸收率是最高的，辣椒>茄子>黄瓜>番茄。我国农田灌溉用水，汞的标准是O．001毫克／升。农业部2001年9月颁布的无公害茄果类蔬菜卫生指标中规定，茄果类蔬菜中汞的卫生标准限量为≤0．01毫克／千克。 5．铅污染  铅是当前最为广泛的蓄积性污染元素。铅的主要来源是汽车尾气，在运输繁忙的公路两侧，空气、土壤、植物、水中含有的铅量都比远离公路处要高。城市空气含铅量可高达几个微克／立方米，而远离公路的郊区农村仅0．05微克／立方米左右。据测定，汽车尾气中50％的铅尘都飘落在公路30米以内的土壤和农作物上。随着汽车流量的日益增加，在无铅汽油未普及以前，郊区农业面临着不断加重的铅排放局面。在人体摄人的铅总量中，以食物形式摄入量占76％，其他如呼吸、皮上吸收只占24％。对照有关食品卫生标准，目前虽未发现郊区蔬菜大面积污染至危及健康的程度，但小范围的、某些种类的危害已超过国家卫生标准。所以，尽量控制铅的污染面积和产品的含铅量是郊区农业生产面临的紧迫任务。农业部2001年9月颁布的无公害茄果类蔬菜卫生指标中规定，茄果类蔬菜中铅的卫生限量标准为≤O．2毫克／千克。(二)硝酸盐污染  硝酸盐作为一种污染源，是近几年来提出并引起广泛重视的新问题。在自然界中，硝酸盐及亚硝酸盐这类氮化合物广泛分布于水、土、空气和植物中。现已研究表明，硝酸盐在动物体内外，经微生物的作用极易还原成亚硝酸盐，而亚硝酸盐是一种有毒物质，它可直接使动物中毒缺氧，严重者可致死；更为严重的是，平硝酸盐进入人体后，能和胃中(在酸性条件下)的含氮化合物(仲胺、叔胺、酰胺等)结合形成强致癌物质亚硝胺。四、农药污染 农药在防治蔬菜病虫害、减少产量损失和保证产品质量等方面，具有重要作用。由于化学农药见效快，使用方便，成本也不太高，因而其使用范围日趋广泛，应用强度不断加大。化学农药含毒性物质较多，容易造成残留，特别在药剂种类选择、应用浓度及时期不当或剂量过大的情况下，蔬：菜污染严重，对消费者健康的威胁很大。因此，农药污染已成为当前蔬菜的一大公害。在20世纪60～70年代，蔬菜农药污染主要是有机氯的残留，从1981年起，明令禁止在蔬菜上使用六六六、滴滴涕等有机氯农药，但至今在蔬菜产品及菜地土壤中仍时有检出。目前，蔬菜上使用的多为高效低毒农药，但由于使用不当，且缺乏有效的控制与监测手段，以有机磷为主的污染已成为主要矛盾。有的地区为求经济利益，违章在蔬菜上施用明令禁止的剧毒农药，或不按照农药的安全间隔期使用农药，造成严重污染，直接威胁消费者的生命安全。因此，农药污染问题必须引起高度重视。 农药进入蔬菜的途径有二种：一是从植物体表进人，如易挥发的农药，可在气化后经叶面气孔侵入；水溶性农药，可直接经表皮细胞向组织内渗透；脂溶性农药还能溶解于植物表面蜡质层里而被固定下来。在蔬菜的产品器官上也可以附着大量农药，所以食用前如不注意浸泡、清洗，污染危害就更大。农药进入蔬菜的另一条途径是从根部吸收。通常喷洒农药，附着在蔬菜植株上的仅占10％(粉剂)～20％(水剂)，其余农药散落在地面，这部分农药有一些经飞散、蒸发、光解或微生物作用，会有相当一部分被转化、分解，甚至消失，但不可能完全消除，在灌溉或降雨后，农药溶于水，进入土壤和无机盐类物质混合，而被植物根系吸收。进入植物体的农药，如果残存于产品器官内，人食用后即对人体产生危害。如果残存于其他非食用器官内，就在蔬菜生态系统内循环，污染环境。(一)有机氯农药污染 自20世纪40年代开始，有机氯农药滴滴涕、六六六问世以来，由于其杀虫效果好，使用遍及世界各地，所以生产量大。但这些有机氯农药理化性质稳定，残留期长，加上每年用药量大，使用范围广，很快成为农业环境中的主要污染物，不仅污染了蔬菜和粮食等产品，还污染了农田。这些农药通过食物链又污染了其他农、畜、禽产品及水产品，并在人体的脂肪、血液、大脑及肝脏等器官中逐渐累积，严重损害人体健康。我国早已禁止在蔬菜上使用有机氯农药，现已基本得到控制。(二)有机磷农药污染  有机磷杀虫剂的生产和使用量，仅次于有机氯农药。高毒的有机磷农药如甲胺磷、氧化乐果，国家早已明令禁止在蔬菜上使用，但目前仍有检出。当前，蔬菜生产上应用较多的高效广谱性有机磷农药主要有乐果、敌百虫、敌敌畏等。尽管这些农药的残留较小，容易水解，残留期短，但仍存在不同程度的残毒问题。因此，在有机氯杀虫剂已经停用的情况下，在蔬菜的农药污染方面，有机磷农药已成为主要的农药污染源。尤其是在保护地蔬菜生产中，周年多茬栽培，病虫害加重，农药用量逐渐增大，有机磷农药残留量相对增高，应采取有效措施，加强这方面的监测工作，防止有机磷农药残留污染的升级。(三)其他农药污染根据中华人民共和国农业部2001年9月发布的无公害食品行业标准中，禁止在茄果类蔬菜中使用的农药，除了上述的有机氯农药(含三氯杀螨醇)、高毒的有机磷农药(甲胺磷、氧化乐果等)以外，还有对硫磷(1605)、甲基对硫磷(甲基1605)、内吸磷(1059)、有机汞制剂、砷制剂、西力生等。详见附录。五、其他污染途径在公路附近的菜田，除了受铅污染以外，还会受到多环芳烃类物质（PAHs）的严重污染。这些物质可能来自汽车轮胎与沥青路面的磨损。因为用来生产汽车轮胎的炭黑中含有大量的PAHs化合物，沥青中也含有相当高浓度的PAHs，已有不少动物试验证明这类物质具有强致癌性。农用薄膜的污染问题也不可忽视。薄膜生产过程中，为保持薄膜的可塑性和柔韧性，一般需添加40％以上的增塑剂，主要是酞酸酯类化合物。在使用过程中，薄膜释放的酞酸酯部分落人土壤，部分被作物吸收，从而造成蔬菜的污染。有人研究认为，酞酸酯化合物具有“三致”(致癌、致畸、致突变)的作用，应引起足够的重视。 由此可见，蔬菜生产与产地环境存在非常密切的关系，产地环境遭受污染，必然导致蔬菜污染。所以要生产出安全、高质量的无公害蔬菜，首先要保证生产基地的环境质量，否则，就失去了发展无公害蔬菜生产的前提和基础。