农作物食品卫生质量状况
局部异常区典型农作物卫生质量状况调查试验分别选择了位于长春试验区的岔路口Cd、Hg、Zn异常,长春及其周边Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As异常,位于南京试验区的八卦洲Cd异常,江宁Hg、Cu、Pb、Cd异常,位于漳州试验区的东园Hg、Cd异常,和位于广州试验区的Hg、Cd异常为研究对象。通过探讨农作物中异常组分的含量状况及其分布规律,了解农作物食品卫生质量状况,对异常的生态效应进行评价。
根据各异常区典型农作物的分布情况,采集的农作物种类及数量分别是:岔路口水稻样品2件、长春及其周边玉米样品4件(为了对比研究的需要,在该试验区外围的背景区采集了玉米样品4件)、八卦洲玉米样品3件、江宁水稻样品8件、东园水稻样品和大豆样品各4件、黄埔蔬菜样品13件。其中,水稻样品加工成精米经粉碎、玉米样品经粉碎后送分析,新鲜蔬菜样品称重后自然风干,然后分析测试。每件样品测试Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As6种重金属元素。大宗农作物试验结果列于表6-6中,蔬菜试验结果见表6-7。
表6-6 异常区农作物中重金属元素含量统计
续表
注:①表中元素含量单位,mg/kg;②“—”表示未检出。
表6-7 黄埔异常区蔬菜中重金属元素含量
注:蔬菜食品卫生标准参照GB15201—94、GB2762—94、GB15199—94、GB14935—94;表中元素含量单位,mg/kg。
从表6-6中可以看出,岔路口异常区的两件水稻样品中,Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As元素含量并不高,主要异常元素Hg甚至还出现含量低于检出限(未检出)的现象。与相关食品卫生标准相比(表6-8),该试验区内上述所有元素的含量都符合限量最严格的绿色食品卫生标准。
长春周边多元素异常区的情况与岔路口基本类似,无论是异常区还是背景区,玉米中重金属元素含量普遍比较低。参加测试的8件样品中,Hg均未检出。异常区和背景区Cd含量平均值都是0.001mg/kg,最高只有0.0016mg/kg,低于绿色食品卫生标准和玉米食品卫生标准参考值。异常区和背景区玉米中Cu、Pb、Zn、As等元素含量差异不大,均远低于相关食品卫生标准。根据上述试验研究结果,岔路口连续型Cd、Hg、Zn异常和长春表层累积型Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As异常,对水稻、玉米中相应元素的卫生质量几乎没有造成影响。
表6-8 我国现行相关食品卫生标准一览表
注:表中元素含量单位,mg/kg。
八卦洲异常区主要异常元素及其成因类型与岔路口异常区类似,但是采集的农作物是玉米。由于采集的农作物种类不同,不好将玉米和水稻中元素含量直接进行对比。与长春周边重金属异常区玉米样品相比,八卦洲异常区玉米样品中主要异常组分Cd含量增大了9倍。这一试验结果可能反映出两个方面的问题:一方面是异常成因不同其生态效应存在差异(八卦洲Cd异常主要是自然成因,长春周边Cd等重金属元素异常主要是人为成因);另一方面也可能是自然景观条件对异常生态效应的影响。
江宁异常区土壤表层累积型Hg等重金属元素异常的成因与人类活动关系密切。该异常区水稻样品中Hg含量普遍比较高,有5件样品中Hg含量超过或达到0.01mg/kg,即绿色食品卫生标准,未出现超出无公害或大米食品卫生标准的样品。这一试验结果表明,土壤Hg异常对水稻中Hg含量具有直接影响,参照水稻中Hg含量衡量,异常生态效应明显。水稻中其他元素含量并不高,与相应食品卫生标准的限定值差距比较大,由此推测这些元素的生态效应并不显著。
与其他异常区的情况不同,东园异常区既有表层累积型的Hg异常,又有离散型的Cd异常(此类异常的成因与连续型异常类似,以自然地质作用为主)。试验结果表明,区内表层土壤中主要异常组分Hg的平均含量为530ng/g,4件水稻样品中没有出现Hg含量超标现象,有1件样品中Hg含量(0.0095mg/kg)接近绿色食品卫生标准,其他3件样品中Hg含量均低于绿色食品卫生标准。这表明该异常区内Hg异常的生态效应还是比较敏感的,没有出现Hg含量超标现象的原因可能是土壤Hg异常强度不够高。土壤中Cd含量统计结果显示,东园异常区土壤中Cd的平均含量仅有122ng/g,但是水稻中Cd的含量却很高。4件样品中有2件Cd含量超出绿色食品卫生标准,1件甚至已经达到无公害食品卫生标准。这说明该异常区内Cd的生态效应较Hg更加敏感。与水稻中含量相比,基本在同一采样点采集的大豆样品中Hg、Cd、As、Cu、Pb、Zn的含量普遍降低,尤其是在水稻中出现超标情况的Cd在大豆中均未检出。
受异常区内种植的农作物种类所限,黄埔异常区采集的是蔬菜样品。其中空心菜7件、白菜2件、生菜1件、油菜3件。由于蔬菜类样品含水量高,难保存,因此在试验区首先对所采集的蔬菜样品进行了风干处理,而后送实验室分析。根据蔬菜样品的实际含水量将分析结果换算成鲜重的重金属元素含量值(表6-8)。
从表6-8中可以看出,在黄埔异常区采集的4种蔬菜中,最接近蔬菜卫生标准值的是Cd元素,其中油菜样品部分超标,生菜已经与标准值相差无几,而其他元素的含量值与标准值差距比较大,尚没有发现超标现象。
上述试验结果明确地说明土壤中活性组分含量比例大的元素生态效应更加敏感,也就是说土壤中所含的重金属元素是通过其活性部分对农作物产生影响的。例如Cd,黄埔土壤中全量Cd平均为360ng/g,属于二级土壤环境质量,但是却出现了蔬菜中Cd含量超标的现象。相反,土壤中Hg含量平均为1360ng/g,已经属于三级土壤环境质量,生态效应并不明显。原因就在于其活动态组分的比例很小。究其根本原因,还是异常成因类型决定了异常组分活动态的含量。