讲座阳台种菜与土壤污染(2)

厦门大学嘉庚学院周亮•一、土壤污染数据是国家机密？•二、农产品安全的影响因素•我们追求的目标：绿色食品标准•主要关注点：重金属污染•1、土壤：什么样的土壤最安全？•2、肥：自家的排泄物和厨余垃圾vs绿化肥（污泥肥）•三、厦门买菜安全不？•根据厦门市农产品质量安全检验检测中心汤惠华博士的研究，比起工业化城市，厦门已经非常安全了，建议大家买厦门产地的大米和蔬菜。土壤环境污染•一、土壤污染源及污染物1、土壤污染源⑴工业污染源：废水、废气、废渣。⑵农业污染源：农药、化肥、地膜。⑶生活污染源：塑料、生活垃圾、建筑垃圾。⑷生物污染源：动物排泄物、动植物遗体等。⑸大气沉降物：TSP、SO2、NOx等。2、土壤污染物⑴重金属污染物：主要有汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍、砷等。污染途径主要有污水灌溉、污泥肥料、废渣堆放、大气降尘等。⑵有机物及农药:有机物主要是酚、油类、多氯联苯、苯并芘等。农药主要是有机氯类（六六六、DDT、艾氏剂、狄氏剂等）；有机磷类（马拉硫磷、对硫磷、敌敌畏）；氨基甲酸酯类（杀虫剂、除草剂）；苯氧羧酸类除草剂⑶化学肥料：大量使用含氮和含磷的化学肥料，改变了土壤的物理、化学性质。⑷致病的微生物：各种细菌、病毒。通过污灌、污泥、垃圾进入土壤。⑸固体废物：石灰、水泥、涂料和油漆，塑料、砖、石料等。作为填土或堆放进入农田污染土壤。3、土壤污染物在植物体内的残留⑴重金属在植物体内的残留：农作物通过根部从被污染的土壤中吸收重金属，其残留量在作物体内的分布是不均匀的。如植物吸收的镉在体内各部位的相对残留量为：根＞茎＞叶＞荚＞籽粒。汞在谷粒的残留量为：谷壳＞糙米＞白米。⑵农药在植物体内的残留：溶解度大的农药易被作物吸收，越难分解的农药在作物残留时间越长。如：六六六易被作物吸收，残留时间长。不同的作物对同一种农药的吸收残留量不同。如有机氯农药中的艾氏剂、狄氏剂的吸收量为：洋葱＜莴苣＜黄瓜＜萝卜＜胡萝卜。我国因土壤污染而造成的危害1．土壤污染导致严重的直接经济损失对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。但是，这些类型的污染问题在国内确实存在，甚至也很严重。例如：我国天津蓟运河畔的农田，曾因引灌三氯乙醛污染的河水而导致数万亩小麦受害。2．土壤污染导致食物品质不断下降我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。早在1992年，全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度，每年生产的“镉米”多达数亿公斤。仅沈阳某污灌区被污染的耕地已多达2500多公顷，致使粮食遭受严重的镉污染，稻米的含镉浓度高达0.4～1.0mg／kg（这已经达到或超过诱发“痛痛病”的平均含镉浓度）。江西省某县多达44％的耕地遭到污染，并形成670公顷的“镉米”区。•据南京环保所报道，南京市的市售蔬菜几乎都受到一定程度的硝酸盐污染。其中，大白菜和青菜的硝酸盐污染最重，其次为菠菜；萝卜的污染相对较轻。•北京、上海等大中城市蔬菜的硝酸盐污染超标现象也十分普遍。•厦门的情况如何？汤惠华博士对厦门地区土壤和蔬菜及其水源Cd污染现状展开调查，结果表明，城郊局部地区存在少量工业污染，需加以防范，市售蔬菜Cd污染超标50%的比例很少。——比起工业化城市，厦门已经非常安全了，建议大家买厦门产地的大米和蔬菜。2月20日，环保部以“国家秘密”为由，拒绝了北京律师关于“全国土壤污染状况调查方法和数据信息”的公开申请。同期，地下水、地表水污染、大气污染，无论多么严重，都能得到媒体报道。这就让公众非常担心，难道，土壤污染问题比上述几项都严重？那么种植在土壤上的大米和蔬菜，又会是什么样的情况，对于我们这群自己种菜的人们，如何规避这个风险？1955年发生在日本富山县的“镉米”事件（疼痛病)。阳台种菜与土壤污染•一、土壤污染数据是国家机密？•二、农产品安全的影响因素•我们追求的目标：绿色食品标准•主要关注点：重金属污染•1、土壤：什么样的土壤最安全？•2、肥：自家的排泄物和厨余垃圾vs绿化肥（污泥肥）•三、厦门买菜安全不？•根据厦门市农产品质量安全检验检测中心汤惠华博士的研究，比起工业化城市，厦门已经非常安全了，建议大家买厦门产地的大米和蔬菜。我们追求的目标：绿色食品标准甚至有机食品标准绿色食品是特指无污染、安全、优质、营养类食品。主要关注：重金属污染1、农产品安全的影响因素——土壤•（1）很多人屋顶菜园的土来源于：征用农田表土、种植土、绿化土等，这些土壤农药、重金属含量差异性大，实际情况堪忧。绿化土尤其不可取，一定不能使用。•农田表土主要问题：农药、化肥残留•绿化土主要问题：可能包含城市污泥、下水道沉积物。•种植土主要问题：可能来源于荒山污泥填埋场。•GB4284《农用污泥中污染物控制标准》andGB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准）•CJ248-2007《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》•CJ/T249-2007《城镇污水处理厂污泥处置-混合填埋泥质》污水厂污泥的脱水后污泥检测集美后溪下庄污泥填埋污泥填埋你家土壤安全吗？•“阳台种菜靠谱吗？”广东省生态环境与土壤研究所陈能场研究员提出质疑。陈能场表示：“培养土的安全对种植的蔬菜影响很大，并非所有土壤都适合种植蔬菜，垃圾场附近或被遗弃的建筑垃圾附近的土壤可能被危险的重金属污染，一些不明来源的营养土可能来自污泥或底泥，可能含更多的重金属。”——陈能场研究员揭示了：土壤来源问题是影响阳台种菜土壤环境质量的重要或主导因素。•然而国内文献暂未找到反映阳台种菜土壤质量或土壤污染现状的报道，仅有类似土壤普查的广谱型城市土壤重金属污染现状的论文。什么样的土壤最安全？•绿创VC团队历时一年，深入厦门各个功能区、市民提供的采凸点、部分市民家中的土壤等，进行检测，并制作安全土壤分布图。采集样本百余个，利用原子吸收光谱仪进行专业检测利用原子吸收光谱仪，对样品进行测定•项目依托环境科学与工程系实验室，使用Mars6微波消解仪，对百余份样品进行消解。•使用价值百万的原子吸收光谱仪，对每份样品中的Cd、Pb进行检测，为实验结果的准确性提供保障。不同土地利用类型的土壤各区域的分配图国内相关评价标准值阳台种菜土壤质量评价标准土壤样品重金属浓度采用《中国土壤环境质量的标准值》（GB15618-2008）阳台种菜土壤质量评价标准单因子评价标准阳台种菜土壤质量评价标准阳台种菜土壤质量评价标准阳台种菜土壤质量评价标准等级ⅠⅡⅢⅣⅤ综合指数污染等级Pi≤0.7清洁0.7＜Pi≤1.0警戒线1.0＜Pi≤2.0轻度污染2.0＜Pi≤3.0中度污染Pi≥3.0重度污染表内梅罗综合污染指数评价标准内梅罗综合污染指数法评价内梅罗综合污染指数法评价•按固定区域模式评价土壤状况为：6%区域属于警戒线，66%区域属于轻度污染，22%区域属于中度污染，6%区域属于重度污染。•从总体上来看，绝大部分的土壤都受到不同程度重金属的污染，经过实地考察得知这与区域周围的环境因素息息相关，比如周围的建设、周围工业区发展、周围的生活习惯等。厦门岛内：居民区商业区文教区绿化用地绿化用地工业区海沧区：商业区居民区绿化用地文教区绿化用地工业区从研究结果显示，厦门岛内及海沧区的土地利用类型中，居民区、商业区的内梅罗综合污染指数相对较高，这不仅跟周围的环境息息相关，还跟这些区域人为活动紧密相关，如人流量大、车流量大，汽车尾气污染严重等。相反地，工业区的污染程度最低，主要是因为采样地点的选择，如离工业地较远；厦门地区主要以轻工业为主，由于对污染源管理力度大，所以工业区对周围土壤影响程度低。阳台种菜安全土壤可能来源小结•一向被认为“安全土壤”的东坪山，被检测出土壤重金属超标。•鱼塘的淤泥、泥滩的污泥、公园的绿化土表层（小于5cm）、居民楼的花圃、医院周围的土壤都是危险的土壤来源。•以福建省土壤背景值为评价依据，所研究的土壤样品中X份重金属Pb超标，Y份重金属Cd超标。运用单因子评价法，对整个研究区域的土壤进行等级划分。针对土壤中重金属Cd，30%、69%、0.7%、0%的土壤样品分别符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级、Ⅳ级；其中30%的土壤Cd浓度值低于它的背景累积起始值，该土壤是安全、生态的，推荐种植用土，但绝大部分属于轻度累积，说明Cd存在轻度累积，需要引起重视，否则将进一步累积对人体产生潜在危害。针对土壤中重金属Pb，17%、52%、17%、14%的土壤样品分别符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，分布级数相对比较均匀，轻度累积比例所占比例最高，但需要引起重视，有14%的土壤属于重度累积，揭示了重金属Pb的污染程度比Cd严重，累积效应比Cd强。•综合比较，内梅罗综合指数评价结果最好与最坏的区域均处于厦门岛内，说明厦门岛内的土壤质量存在较大的差异性，为避免阳台种菜取土点带来的重金属污染，应注重土壤取土点的选择。本文前期论证：双鱼岛土壤质量较好，建议采集该类型原初土壤作为阳台种菜土壤。2、农产品安全的影响因素——肥•（1）最安全：自家的排泄物和厨余垃圾（有机农业、绿色农业对土壤要求）•（2）最不安全：不知来源的绿化肥（污泥肥），但正规厂的污泥肥产品可以选择。如鹭盛有机肥是厦门水务生物科技股份有限公司出产的，主要来源于处理筼筜湖生活污水的出厂污泥。3、农产品安全的影响因素——水•（1）屋顶种菜水的主要来源之一是自来水，那肯定没有问题；主要来源之二是降雨，厦门的降雨基本是酸雨，蔬菜类的叶面伤斑量、叶绿素含量、根伤流量和叶片数，随降雨酸度的增加而降低，但酸雨摄入对人体不会有伤害。•（2）如果租用农地、荒地种菜，那就要考虑水源水质安全，一般情况下，山上租地是没有问题的，如东坪山我们未监测到污染源，但也不尽然，如狐尾山就比较危险，那边的土壤是土头垃圾+污水处理厂污水灌溉形成的，下雨形成的地表径流有可能把污染物析出，污染你的田地。初略判断方法：有山泉水源、附近有水库的、附近被划入水源地保护区的，一般没有污染。阳台种菜与土壤污染•三、厦门买菜安全不？•（1）前文已经提到，根据厦门市农产品质量安全检验检测中心汤惠华博士的研究，比起工业化城市，厦门已经非常安全了，建议大家买厦门产地的大米和蔬菜。•（2）假设重金属污染已经渗透到了土壤里了，很难去除了，那就种累积效应较低的蔬菜，或者不食用累积效应较高的蔬菜部位。（2）厦门常用几种蔬菜对Cd的累积效应差异。•Cd累积浓度存在差异，其大小顺序为：茼蒿、油菜、小白菜、结球白菜、白萝卜的茎叶、竹芥菜、白花菜的茎叶、莴笋、生菜、苤（piě）蓝菜的茎叶、菠菜、花菜的茎、青苤蓝的块茎、萝卜的块根、花菜的花、芥蓝的荚果；•累积量也因时间和浓度效应有差异，根的Cd含量大小顺序同茎叶的规律，且根系随Cd浓度增加的幅度大于茎叶。（3）如何在不影响产量的基础上，有效降低土壤中的Cd，且减少Cd在蔬菜上累积。•①在低Cd污染地区，推荐ZnSO4与青花菜、芥蓝菜组合，即推荐在种植青花菜、芥蓝菜时，优先施用ZnSO4肥料，而需要注意的是，在莴笋茎叶和块根种植时，不宜使用ZnSO4肥料，以达到减少Cd的累积的效果。•②低Cd污染地区，推荐微生物肥料-青花菜、芥蓝、莴笋组合，即在种植青花菜、芥蓝、莴笋时，优先施用微生物肥料时，以达到减少Cd的累积的效果。•③高Cd污染地区，推荐CaCO3-胡萝卜组合，即推荐在种植胡萝卜时优先施用CaCO3，以达到减少Cd的累积的效果。•④高Cd污染区，推荐鸡粪-青花菜、芥蓝、莴笋茎叶组合，即推荐种植青花菜、芥蓝、莴笋茎叶时，优先施用鸡粪以达到减少Cd的累积的效果。谢谢大家!欢迎共同探讨！厦门大学嘉庚学院周亮