镉成农田首要污染 食品安全还需看土壤治理

前几日,生态环境部公布去年全国生态环境质量的简况报告。报告显示,我国去年农用地土壤总体的环境状况稳定,重金属是影响农用地土壤环境质量的主要污染物,其中镉是主要的重金属污染物。

水稻对镉的吸收和富集能力很强,近年来我国镉大米事件频见报端。前段时间,云南昭通销毁99.42吨来自湖南的问题大米,有引起全网对大米镉超标问题的关注。大米是我国65%人口的主食,农用地土壤镉污染已经严重威胁到我国的粮食安全与居民的身体健康。

虽然我国市场监管部门对农产品中的重金属污染管理严格,对涉事企业的处罚与问责也很严厉,但农产品镉超标事件仍然屡禁不绝,不仅是镉大米,还有镉小麦以及其它粮食产品。仅靠市场流通领域的监管无法彻底解决镉超标问题,只有从源头着手,治理被镉污染的耕地土壤,才能保证镉大米事件不再出现。

我国的镉污染问题涉及11个省25个地区,受污染的耕地面积约1.3×104hm2。土壤中镉主要来源于人为活动,包括工业生产排污、金属矿产开采与冶炼、农药化肥的使用、垃圾处理等。这些人为活动中的镉元素通过水体、大气沉降进入土壤或者通过固体废气物以及农药化肥直接进入土壤。土壤中的镉以酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态等不同化学形态存在,镉的毒性以及治理方式都与其化学形态密切相关。

镉污染修复治理首先要做的就是监测土壤中的镉含量以及存在的化学形态,全面了解土壤镉污染情况。针对土壤中对作物具有有害影响的重金属有效态的检测方法主要可以分为化学提取法、物理检测方法和生物指示法。

YL2300 FTIR光谱仪

光谱仪

化学提取法是用特定的试剂溶液通过浸提工艺方法提取土壤中的重金属并测定其含量。生物指示法通过土壤中的动物、植物以及微生物对重金属产生的反应间接检测和评价土壤的重金属污染状况。物理检测方法主要包括梯度扩散薄膜技术和光谱分析技术。传统的光谱法有原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、等离子体光谱法等,其中等离子体光谱法是目前国内外应用最多的方法。光谱法灵敏度高,但不能直接检测土壤中重金属的形态,只能测定样品中重金属的总量。如果想要测定各种形态重金属的含量,就需要化学提取法等其它方法结合。

化学提取法和物理检测方法可以获取土壤某一时间点的详细污染信息,而且检测精度高,但是对农田生态环境信息的综合分析能力较弱,而且具有“滞后性”,在检测出土壤受到污染时,农作物就已经受到重金属的影响。而生物指示法虽然可以反应土壤和生物之间的相互关系,但是周期长、检测精度相对低、而且不能直接确定污染物种类。

对于农作物的重金属污染控制来说,不仅需要准确检测土壤中的重金属污染情况,还需要监测作物生长过程中是否受到重金属的毒害。因此以上这些检测方法都有一定的局限性。随着高光谱遥感技术及数据处理技术的发展,通过植被的光谱特征来精确监测土壤重金属污染成为可能,而且还可以利用航空航天遥感进行大面积立体监测。高光谱遥感技术已经成为目前农田重金属污染监测的重要研究方向。

随着监测系统的发展,我们可以更加及时准确地了解土壤中重金属污染地状况,从而针对性地采取措施。虽然土壤重金属污染治理的任务非常艰巨,但是在我国科研人员和农业工作者的努力下,镉大米最终将会成为历史。

源:仪表网

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