“鎘米”背后的土壤污染

陳能場

鎘大米的產生應該從整個土壤-植物體系來理解，土壤退化、土壤重金屬增加（含重金屬污水灌溉、大氣降塵、磷肥、鎘高背景值）、水稻品種、鎘在土壤-植物屏障中的易遷移性來理解。鎘大米問題在相當長的時間內存在。在目前污染源并沒有得到有效遏制的情況下，鎘大米問題可能進一步惡化。

中國稻米的鎘安全是個關系到國家安全和國民健康的戰略課題。

中國稻米鎘污染狀況

“民以食為天，食以安為先”。我們曾隨意在市場取17個樣品進行調查，結果11個樣品鎘超標，超標率高達64%，這與廣東是缺糧大省，主要大米來自外省有關。來自湖南等的多份數據和市場調查表明超標率大體上在35%左右，這個數值比較能實際反映目前稻米的超標情況。

2011年財新網的《鎘米殺機》和今年的《萬噸鎘大米流向廣東》的兩則重磅新聞猶如春雷驚醒了公眾，而5月16日廣州市食品藥品監管局公布的稻米樣品44.4%鎘超標的新聞令整個社會沸騰，陷入了不安的狀態。

中國稻米的鎘污染由來已久，早在1974年中國科學院沈陽應用生態研究所（原森林土壤研究所）對沈陽市張士灌區調查表明，由于灌區利用含鎘工業污水灌田，污染面積達2800公頃，土壤含鎘量為5 - 10 mg / kg，而稻米含鎘0.4 - 1.0 mg / kg，最高達2.6m g/kg。

在2002年，農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心曾對全國市場稻米進行安全性抽檢。結果顯示，稻米中超標最嚴重的重金屬是鉛，超標率28.4%，其次就是鎘，超標率10.3%。

我們曾隨意在市場取17個樣品進行調查，結果11個樣品鎘超標，超標率高達64%，這與廣東是缺糧大省，主要大米來自外省有關。來自湖南等的多份數據和市場調查表明超標率大體上在35%左右，這個數值可能比較能實際反映目前稻米的超標情況。

鎘的人體健康效應和目前中國人的鎘攝取狀況

鎘是人體非必需且是IA級致癌物，具有致癌、致畸和致突變作用。1971年的國際會議上Cd被列為環境污染中最為危險的五種物質之一。日本土壤鎘污染導致的“痛痛病”充分展示了土壤污染后果的嚴重性。

腎是鎘的靶器官，日本流行性病學的調查表明，人的一生中（前50年計），攝取的鎘不能超過2克。雖然進食后大體上有95%的鎘會直接從糞便排出，平均只有5%被吸收到體內，但一旦進入體內則難以代謝出去，其通過尿的排泄速率為十萬分之五，故在體內的半衰期長達17-38年，因此鎘最終會累積在腎臟。腎臟累積的鎘約占體內鎘的1/3， 其次是肝，約占體內鎘的1/4， 肌肉含量少。而一旦累積超過2克，腎小管會開始受損，導致鈣磷和小分子蛋白質不能重吸收利用，最終導致骨痛病。

經推算JECFA委員會于1972年確定PTWI為6.7-8.3微克/公斤人體。1989年更改為7.0微克/公斤人體，2010年改為月攝取量PTMI25微克/千克體重，相當于PTWI從7.0改為5.8微克/千克體重，這二者都是建立在對腎不傷害的基礎上，JECFA承認鎘的PTWI的安全范圍很窄，沒有標準設定時需要的100倍的系數。歐洲食品安全局沿用的每周攝取容限標準（3.5微克/公斤體重）已不適用。當局改為2.5微克/公斤體重，公布《指令2012/7/EU》，建立新的鎘攝入限值，于2014年7月20日生效。

而在1997年有報道中國的日鎘攝取數值為9.7ug， 1992年全國總膳食調查鎘的攝取量為19.4 ug， 2000年的調查為21.2ug， 到2008年廣東不管農村或者城市鎘攝取量均達到了65ug，超過了WHO（世界衛生組織）的日鎘攝取量，而目前全國的平均鎘日攝取量為40ug。這一系列數值表明中國人體的鎘攝取量急劇增加。

反觀日本最初痛痛病區的日鎘攝取量為600ug左右，當時全國鎘的平均攝取量為46ug，經過數十年的土壤修復和有毒鎘大米的監控和分流，其鎘攝取量為21.4ug，美國為19.6ug，瑞典等歐盟國家在15ug左右。

而在污染礦區，鎘攝取量高達數百ug，部分Cd污染地區可能已經出現了疑似“痛痛病”的患者。事實上，貴州赫章鉛鋅礦鎘污染區、江西大余、 浙江溫州、沈陽張士灌區以及廣東韶關上壩村因為鎘污染已經引起了顯著的人體負面健康效應。因此中國鎘污染及其人體健康損害效應不能不引起更多的重視，稻米的鎘問題將是中國的戰略安全問題。

米鎘標準及其可調性

目前WHO設定的大米鎘標準為0.4毫克，日本于2007年從法定的糙米標準1.0mg/kg（精米標準0.9mg/kg，實際允許流通的是0.4mg/kg）下調到了0.4mg/kg，臺灣也與2010年將鎘標準由0.5mg下調到了0.4mg。目前中國糧食衛生標準中明確規定，鎘作為污染物限量指標，每千克大米中鎘含量不得超過0.2毫克。面對著以上中國米市場的鎘高超標率，一些人認為，國標比國際標準嚴格一倍，中國的米鎘標準應與國際標準看齊，但事實上，這一標準難以上調。

一方面隨著鎘的人體健康效應研究的深入，國際上鎘的攝取標準在慢慢收窄，而另一方面，中國主要以大米為食，且中國的稻米產銷消費結構不同，占多數群體的農民自產自銷居多，在污染區和弱勢群體以米為主食，且吃劣質大米居多。從這個意義上說，標準就應該更嚴，0.2mg/kg的標準不能放松。

人體的鎘健康效應取決于總攝取量。假設體內鎘一半來自大米（另外的來自水、蔬菜水產品肉類等食物），你每天吃3兩米（日本160克），則要使腎不出毛病，則可以吃0.342mg/kg（標準0.2mg/kg）以內的大米，如果吃的是標準或以內大米，一天最多可吃274克（半斤米），且這個是在沒有任何安全系數為計算得出的。

由此可見中國的大米鎘標準沒有上調空間。

困境： 土壤低鎘標準與稻米鎘高超標率

中國土壤的鎘背景值為0.097mg/kg，非常之低。也因此對外源鎘的進入特別敏感，也因此中國耕地有著世界上最低的鎘最大限值0.3mg/kg。臺灣的耕地鎘標準為4.0mg，其有機農業的耕地標準為3.0mg/kg，后者的鎘標準是中國大陸目前鎘標準的10倍。難怪2007年9月下旬，在國務院新聞發布會上，農業部高鴻賓副部長在回答中外記者有關土壤污染與農產品安全關系時說的，“目前我國正在執行的土壤環境質量標準是全世界最嚴格的，甚至高于歐盟，高于美國、日本這些發達國家”。

如果按照中國的鎘標準，日本的水田都處于鎘超標的污染狀態，因為其所測定的3041地點的平均值是0.4mg/kg，而且這個數值還不是全量而是0.1M HCl提取的測定值。

在這樣的低鎘標準下中國的鎘污染面積很大，如早在1996年，中國鎘污染的土地面積已經約1.4萬公頃，上世紀90年代末就有鎘污染的耕地涉及11個省25個地區之說。

但恰恰是這樣的一個低鎘標準下耕地中生產出高超標率的鎘大米，這是我們目前的困境。而且更困擾我們的是即使土壤不超這個標，大米的鎘依然超標！這一現象已經在中國多個地方如廣東、四川得到證實。

鎘大米的產生是土壤污染和土壤退化的綜合結果

媒體等一直將鎘大米的產生歸結于土壤的重金屬超標，而一些官員甚至認為與土壤大量施用磷肥有關，從以上的現象看出，這些理解都不準確。

中國三十多年的快速發展而環保措施不配套，無疑礦山開采、冶煉、化工、電鍍和電池行業以及以燃煤為主的能源供應等向環境中排放了大量的鎘，這些鎘通過污水灌溉和大氣沉降使得鎘在土壤中積累，此外大量的磷肥施用也給土壤增加了污染源。但許多糧食主產區的耕地鎘積累并不太高，以東莞為例，東莞耕地土壤的鎘很少高出1.0mg/kg；雖然整個珠三角被認為有5500平方公里的高鎘區，但實際上超過1mg/kg的土壤面積少之又少。從這個角度來說，除了廠礦周邊的糧食礦產復合區之外，中國土壤的鎘含量并不太嚴重。

但另一方面，三十年的農業生產方式（平均分配格局下的土地承包制）和投入方式的改變（由有機肥為主轉為氮磷鉀三要素的化肥為主，由人工除草到藥劑除草）使得中國的土壤退化極為嚴重。一方面在土壤中發揮著極為重要功能的有機質得不到補充且不斷被消耗，另一方面，氮肥的大量施用導致了土壤的嚴重酸化。如目前中國土壤有機質平均含量已經減低到1.0%，明顯低于歐美國家的2.5%-4.0%。而珠三角三十年耕地的酸堿度監測表明，土壤整體表現酸化，pH平均值由5.70降至5.44。這樣有機質的貧乏大大降低了土壤對鎘的絡合和吸持能力，而酸堿度落入了最容易產生鎘米的4.5-5.5的范圍區間。

重金屬在土壤-植物系統中的遷移有個“土壤-植物屏障”。在這一屏障中，與其他重金屬如砷鉛汞鉻等相比，鎘是最容易越過屏障而通過食物鏈產生人體健康效應的重金屬，即系統對鎘設置的屏障「髙度」低。土壤鎘增加（污水、大氣、磷肥、包括高本底）和土壤退化（南方本身酸性、肥料、酸雨和酸礦水帶來的酸化等）進一步降低了這個屏障的「高度」，因此鎘米應運而生。

秈稻的鎘高吸收積累能力進一步加重了鎘大米問題

在秈稻和粳稻的兩個水稻亞種中，南方廣泛種植的耐熱不耐低溫的熱帶型秈稻（Indica）比北方普遍種植的溫帶型粳稻 “天生”更易于富集土壤中的重金屬鎘。同時雜交水稻比常規水稻表現出對鎘具有更強的吸收及向其莖葉和籽粒轉運的能力，并且研究表明有高產伴隨高鎘的現象，因此中國鎘大米的高超標率與南方種植秈稻和秈秈雜交稻有很大的關系。臺灣在鎘米事件之后，政府厲行推廣粳稻種植，勸阻農戶在鎘濃度較高的區域避免種植秈稻，目前臺灣除了研究之外，大田生產幾乎都是種植粳稻，而日本沒有秈稻種植。這些經驗對中國南方的鎘污染區的種植方式提供了一定的經驗。同時也表明中國厲行推行雜交水稻、超級稻生產以提高糧食產量的戰略在鎘污染地區開始受到挑戰。

因此鎘大米的產生應該從整個土壤-植物體系來理解，土壤退化、土壤重金屬增加（含重金屬污水灌溉、大氣降塵、磷肥、鎘高背景值）、水稻品種、鎘在土壤-植物屏障中的易遷移性都有貢獻！

結語

中國已經是鎘生產、應用最大量的國家，中國又是以大米為主食的國家?；谕寥牢廴尽⑼寥劳嘶约八酒贩N的種植格局，鎘大米問題在相當長的時間內存在。在目前污染源并沒有得到有效遏制的情況下，鎘大米問題可能進一步惡化，使中國食品安全問題惡化到了一個全新的高度。

目前中國人體鎘攝取量已經是日美的2倍，歐盟國家的2倍多，一些礦區的鎘攝取量與日本痛痛病發生區域相當（日600ug），凸顯中國鎘污染的嚴重性和鎘控制的緊迫性。

中國稻米的鎘安全是個關系到國家安全和國民健康的戰略課題。