養豬場固廢農用對蔬菜的污染影響綜述

龍海燕

[摘 要]人們對金屬礦產開采及加工區域的農產品重金屬污染情況關注很多，而較少地關注畜禽養殖廢物農用作為重金屬污染源帶來的污染。文章對養豬場固廢農用的環境影響、養豬場固廢農用對土壤環境的影響、蔬菜重金屬污染等研究進行了關注。

[關鍵詞]土壤；蔬菜；重金屬污染

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.51.181

目前，蔬菜水果的農藥殘留早已經引起人們的重視，而蔬菜水果的重金屬超標及污染問題因為其生態毒性的滯后效應尚未引起人們足夠的重視。關于蔬菜水果的重金屬污染源，人們對金屬礦產開采及加工區域的農產品重金屬污染情況關注很多，而較少地關注畜禽養殖廢物農用作為重金屬污染源帶來的污染。本研究對養豬場固廢農用對環境和土壤的影響、蔬菜重金屬污染等方面進行了相關的關注。

1 養豬場固廢農用的環境影響研究進展

隨著生活水平的提高，人們飲食結構中動物蛋白比例的增加，帶來畜禽養殖業的快速發展。畜禽養殖廢物逐漸成為區域水環境、大氣環境和土壤環境的重點污染源，僅次于工業點源污染。養豬場固廢農用是傳統的生態農業循環經濟模式，但其環境影響卻為人們所忽視。我國是世界上畜禽養殖大國，據估算2003年我國畜禽糞便為31.9億噸[1]，規模化畜禽養殖業的快速發展產生了大量的畜禽糞便，多數有機肥施入土壤進入養分循環。研究表明，以畜禽糞便為原料堆制的有機肥會帶來土壤重金屬的累積[2]，多數有機肥施入土壤會進入養分循環，但是有機肥中除了含有氮、磷、鉀等養分外，還含有一些重金屬元素，這些元素難降解、毒性強，在土壤中長期積累會通過食物鏈傳遞到人體，對人類健康構成威脅。因此，對畜禽糞便農用所帶來的對土壤重金屬形態的影響進行關注，對重金屬與作物吸收的關系進行研究，對減少畜禽糞便施用帶來的生態環境風險具有重要的意義。

2 養豬場固廢農用對土壤環境影響研究進展

畜禽養殖廢物農用的環境影響人們常常認為具有正面的積極作用，這與傳統生態農業模式有關。但現代規模化畜禽養殖業的發展已經與飼料添加劑的廣泛使用密不可分，繼而帶來的畜禽養殖廢物農用的負面環境影響日漸顯露，但尚未被人們所關注。例如飼料添加劑中鉻的使用，促使大量鉻元素通過畜禽養殖廢物進入土壤-植物生態系統中，其生態影響機制和過程尚未被人們所關注。

隨著微量元素作為飼料添加劑在畜禽養殖中的廣泛使用，而這些重金屬元素很難被畜禽完全吸收利用，導致大量重金屬（95%以上）會隨糞尿排出體外[3]。由于重金屬在土壤中相對穩定、難降解、毒性強、有積累效應等，因此，近年來飼料添加劑對畜禽產品的品質影響一直是國內外研究的焦點。人體中的重金屬元素主要來自農產品，主要是農作物，而作物中重金屬元素又主要來自土壤。作物中重金屬元素含量很大程度上取決于作物自身的特性和作物種類。荊旭慧等[4]的研究表明土壤的基本理化性質對土壤重金屬的富集有一定的影響。目前關于土壤-農作物系統中重金屬的研究已經很多，已經關注了不同種類的植物中鉻和硒的含量，研究了蔬菜作物不同器官吸收和積累鉻的能力，以及重金屬在人類所攝入的食物鏈中的土壤這一系統的含量，來評價土壤重金屬毒性閾值。

3 蔬菜中的重金屬污染研究進展

近年來人們對蔬菜的消費除了對蔬菜感官口味的要求外，對蔬菜的安全也日益重視。以往的大多數研究主要是針對氮、磷等營養元素對蔬菜的影響，以及以生活污水和工業廢水灌溉農業土壤造成的蔬菜重金屬污染影響、工業廢水灌溉的農業土壤和大型排污口附近通道重金屬的積累和相關理化性質、未經處理的工業廢水灌溉土壤后蔬菜中重金屬的含量、未經處理的生活廢水灌溉菜園可能存在的健康風險等；消費者對蔬菜特別是可食用部分中重金屬濃度重點關注，并從植物生物量和輸給、淋溶等計算植物獲得的年凈平衡，評價生長在這些領域的蔬菜是否適合人類食用。中國北京、上海、杭州、南京等大中城市都曾較系統地調查研究了城市郊區菜園蔬菜中的重金屬污染狀況，基本摸清了蔬菜重金屬污染現狀[5]。

另外，國內外有些學者也研究了空氣作為重金屬的污染源對蔬菜作物的影響，例如通過空氣傳播的鎘、鉻、銅、鎳、鉛等重金屬對蔬菜的污染影響；以及通過對積累在土壤、降塵（衡量空氣污染）和地下水位的重金屬進行含量測定，并評價蔬菜產量的質量，分析蔬菜器官的重金屬含量。

國內主要從研究蔬菜重金屬污染的現狀、蔬菜對重金屬的吸收與富集規律、重金屬污染對蔬菜生長發育的影響、蔬菜重金屬污染后的生理生化反應、控制蔬菜重金屬污染的途徑與對策、今后蔬菜重金屬污染研究的方向與展望等方面概述了蔬菜重金屬污染的研究進展[6]。

重點討論農作物污染的重要因素，并在農業生產中有意識地控制這些因素，為保證蔬菜基地生產的安全性做一定的工作，對畜禽養殖業廢物無害化處理，畜禽養殖廢物農用的生態影響分析和農產品食品安全等具有重要的理論指導和實踐意義。

4 該領域的研究方向

以往的研究主要是關注畜禽糞便中的重金屬含量累積及形態變化，或者畜禽糞便農用對植物吸收方面的影響，養豬場固廢-土壤-蔬菜幾個系統互相結合的報道很少，因此對飼料-養豬場固廢-土壤-蔬菜進行系統的、全面的調查，具有較重要的意義。生態分布模型可以直觀表現出某種化學物質在多個環境系統中的濃度，具體研究實例中的重金屬物質污染。目前已有的植被對城市污泥中重金屬的吸收模型，沒有考慮其他的污染源、植物的不食用部分，以及因大氣沉降導致的植物吸附作用；同時對植物而言，也應重視在生長季和收獲季的區別。普通的吸收模型可以根據土壤成分，有可能找到不同重金屬離子的分配系數，也就是溶解在土壤間隙水中的部分占總量的百分比。通過分析多種土壤類型中的重金屬重量和相應的溶解態重金屬的量，就可以找出分配系數。一方面確定土壤中的pH、腐殖質、黏土和沙土的相關關系；另一方面確定分配系數，對重金屬的吸收被認為是溶解重金屬的一級反應。研究飼料、畜禽糞便、土壤、大氣沉降等源及蔬菜中不同部分重金屬的含量分布，并構建生態分布模型，判斷農作物污染的重要因素，值得進一步深入。

參考文獻：

[1]王方浩，馬文奇，竇爭霞，等.中國畜禽糞便產生量估算及環境效應[J].中國環境科學，2006，26（5）：614-617.

[2]郝秀珍，周東美.畜禽糞便中重金屬環境行為研究進展[J].土壤，2007，39（4）：509-510.

[3]閆秋良，劉福柱.通過營養調控緩解畜禽生產對環境的污染[J].家禽生態，2002，23（3）：68-70.

[4]荊旭慧，李戀卿，潘根興.同環境下土壤作物系統中重金屬元素遷移分配特點[J].生態環境，2007，16（3）：812-817.

[5]梁稱福，陳正法，劉明月.蔬菜重金屬污染研究進展[J].湖南農業科學，2002（4）：45-48.

[6]郝秀珍.畜禽糞中銅、鋅在土壤中的環境化學過程與蔬菜安全研究[D].南京：中國科學院南京土壤研究所，2008.