蔬菜中重金属风险评估研究进展

来源:岁月联盟 作者:陈霞 时间:2015-01-02

  摘要近年来,针对蔬菜品质安全问题,许多大中城市纷纷开展蔬菜生产基地土壤环境及蔬菜中重金属风险评估分析。在对同一样品多个样本的分析过程中,大多数采用算术平均值来表征蔬菜中重金属含量,并评价其品质等级。然而,这种评价方法往往会削弱蔬菜中重金属超标样本对本品种样品的影响,特别是重金属含量最大的样品对该品种蔬菜品质的影响,因而无法正确评价其对人体健康带来的风险。以蔬菜对重金属的吸收与富集规律为基础,深入分析了蔬菜中重金属风险评估的放法及研究进展。
  关键词蔬菜;重金属;风险评估
  
  随着现代工业的发展,环境污染加剧,工业“三废”的排放及城市生活垃圾、污泥和含重金属的农药、化肥的不合理使用,导致蔬菜中重金属污染加剧,而蔬菜中重金属又可通过食物链进入人体危害人体健康。因此,开展蔬菜中重金属风险评估的研究,具有重要的现实意义。
  1蔬菜对重金属的吸收与富集规律
  随着工业的进步,汽车工业的繁荣以及含重金属的化肥、激素、农药等广泛应用,土壤中重金属含量增加,蔬菜通过根系从土壤中吸收并富集重金属,有时也可通过叶片从大气中吸收气态或尘态的Pb等重金属,使得蔬菜中重金属含量不断增加。但是蔬菜中富集重金属的量与重金属在土壤中的形态以及蔬菜自身品种是有差异的,同一种蔬菜对不同重金属元素的吸收和富集能力不同,不同种类的蔬菜对同一种重金属元素的吸收、富集能力也不同。
  有研究表明,在不同蔬菜中,叶菜类对Cu、Zn、Cd、Pb的吸收富集均大于果菜类和根菜类。研究还发现,叶菜类中以苋菜、小白菜的富集作用较强,包菜较弱。楼根林等对成都土壤和几种蔬菜中重金属累积规律的研究结果显示,供试蔬菜品种一般以根部吸收富集Cd的能力最强,而叶大于茎,萝卜则叶大于根,青椒果实和豆荚中Cd的残留量少于其他部位。不同土壤中蔬菜对重金属的吸收与富集不同[1]。调查发现,不同土壤对重金属富集的顺序为:灰菜园土>红菜园土>潮菜园土,灰菜园土对重金属的吸收和化学固定作用最强。
  夏增禄等对北京地区重金属在土壤中的垂直分布和迁移的研究表明,重金属进入土壤后,由于土壤的固定,不易向下迁移,多集中分布在表层。在旱作农田中,重金属一般集中分布在耕作层,向下迁移的深度大约在20~60 cm。由于无机胶体及有机胶体对阳离子的吸附、代换、络合,大部分被固定在耕作层,这就对蔬菜的生长及卫生品质带来了不利影响[2]。
  土壤中Pb、Cd、Cu、Zn等重金属均以有效态和结合态形式存在。有效态重金属能被植物直接吸收,结合态则不能。一般而言,土壤重金属元素的有效含量与蔬菜中重金属元素含量之间有较好的相关性。有研究表明,蔬菜中重金属元素积累量与土壤中重金属元素的有效态百分率一致,相关系数r=0.963 7(P<0.01)。
  2蔬菜中重金属的风险评估
  蔬菜的重金属污染主要有Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、As等。其污染的特性是在水体中不易被微生物降解,而且由于价态的变化,会发生各种化学反应,产生分散和富集作用。蔬菜主要是通过根系从土壤中富集重金属,也可以通过叶片从大气中吸收气态的Pb、Hg等元素。重金属元素进入人体后的主要危害是降低酶的活性,破坏人体酶的正常活动,对人体生理造成严重的影响。土壤中的重金属污染程度不同,蔬菜重金属积累也有差异,如杭州市郊区蔬菜调查发现,甘蓝中砷的含量高低差异主要与污染源的分布及垃圾的使用量有关。不同种类的蔬菜对重金属的吸收富集能力不同,一般叶菜类如菠菜、芹菜等对重金属有较强的富集能力[3]。
  2.1重金属危害鉴定
  重金属的危害鉴定就是确定人体暴露在重金属下,重金属对人体的有害健康效应。但是这部分研究比较困难,因为一般来说,人群的重金属暴露量不是很高,所以很少有人或政府愿意资助广泛的重金属毒性实验研究。因此,重金属危害鉴定所遵循的原则是:尽可能利用所获得的有效信息资料,来确定所需要的数据。例如对于甲基汞的危害鉴定主要就是通过3个人类流行病学研究(Faroes研究,Seyehelles研究和NewZealand研究)来进行的。1994年,在日本水仅市(居民甲基汞中毒城市)进行了大规模体检,其中神经学方面的症状很多,比如感觉迟钝和手脚颤抖等,由此确定了甲基汞的神经毒性[4]。