我国蔬菜生产中的主要污染问题及防治对策

基金项目河南省农业结构调整与产业化发展专项资金项目渊豫财办农[2005]219号冤遥作者简介杨和连渊1976-冤袁女袁河南延津人袁在读硕士袁讲师袁从事蔬菜学及设施园艺学的教学与科研工作遥收稿日期圆园园6蛳10蛳011主要污染问题1.1污染1.1.1污染来源遥肥料的污染主要是乱用或滥用化学肥料的结果遥据最新调查报告显示袁我国每年施用的化肥总量已达3600多万t[1]遥长期以来袁由于蔬菜作物的肥料投入量较大袁不仅造成了养分失衡袁产量提高受限袁经济上的浪费及环境污染袁而且也降低了蔬菜安全品质袁特别是蔬菜中硝酸盐含量非常高遥大量施用氮肥尤其是化学氮肥是蔬菜体内硝酸盐累积的根本原因遥据报道袁化肥纯氮施用量为450kg/hm2时袁化学氮肥对蔬菜硝酸盐累积的贡献率大于85%[2]遥而甘蓝尧芹菜等蔬菜栽培中氮肥施用量折合纯氮超过1500kg/hm2[3]袁日光温室黄瓜施用氮肥量渊纯氮冤一般为2250耀3000kg/hm2袁有的甚至达4500kg/hm2以上[4]遥氮肥用量和蔬菜体内的硝酸盐含量呈显著的正相关[5-6]遥张乃明研究表明袁甘蓝中硝酸盐累积量随化学氮肥用量的增加而增大[7]遥王朝辉等研究也表明袁氮肥用量与蔬菜硝酸盐含量呈显著的正相关渊则=0.933耀0.957冤袁并且氮肥用量过高时袁蔬菜生长反而受到抑制[8]遥Mccall等研究结果表明袁当氮肥用量从260kg/hm2降低到200kg/hm2时袁莴苣的硝酸盐含量明显下降袁但其产量并没有受到影响[9]遥1.1.2硝酸盐的危害与积累遥蔬菜是一种天然易富集硝酸盐的食物袁人体摄入的硝酸盐有81.2%来自蔬菜[4]遥虽然硝酸盐对人体没有直接毒害作用袁但进入人体后袁会在硝酸还原细菌的作用下转化为亚硝酸盐遥亚硝酸盐是一种有毒物质袁能迅速进入人体血液袁与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白袁降低血液向全身的输氧能力曰亚硝酸盐若与二胺类物质结合还可形成强致癌物亚硝胺袁亚硝胺可诱发人体消化系统癌变遥因此袁对蔬菜硝酸盐的积累及其相关研究愈来愈受到学者们的关注遥硝酸盐在蔬菜中的积累差异较大[10-11]遥许多研究表明袁不同种类或同一种类不同品种的蔬菜硝酸盐含量差异很大遥沈明珠等报道袁不同种类的蔬菜袁其可食部分硝酸盐含量依次为院根菜类跃薯芋类跃绿叶菜类跃白菜类跃葱蒜类跃豆类跃瓜类跃茄果类跃多年生类跃食用菌类[10]遥但也有研究表明袁绿叶菜类的硝酸盐含量高于根菜类的硝酸盐含量[12]袁这可能是由土壤供氮水平不同所致遥同一类蔬菜硝酸盐含量变幅很大袁调查表明袁绿叶菜类中芥菜的硝酸盐含量渊4265mg/kg冤为生菜的渊1040mg/kg冤4.1倍[13]袁茎菜类中芹菜的硝酸盐含量是莴苣的1.5倍多袁葱蒜类中韭菜和葱的硝酸盐含量相差超过3倍[14]袁瓜类中冬瓜的硝酸盐含量渊541mg/kg冤是西瓜渊12mg/kg冤的40多倍遥同一种蔬菜不同品种间硝酸盐积累量差异也很大遥雷娟利等对6个青菜品种的硝酸盐含量进行了比较得出袁硝酸盐含量进行了最低的品种矮抗青渊1634mg/kg冤与硝酸盐含量最高的品种宝大矮棋青渊2796mg/kg冤之间的差异达71%[15]曰Olday等指出袁不同品种菠菜硝酸盐含量与其硝酸盐还原酶活性渊NRA冤有关袁Hybrid424的NRA较America的高袁尤其是叶片中袁因此其硝酸盐积累少[16]曰但Blom蛳Zandstra等的研究表明袁培养介质中含有NO3-时袁不同基因型莴苣组织中硝酸盐浓度与NRA没有关系袁当培养介质中不含NO3-时袁硝酸盐浓度与NRA呈正相关[17]遥不能简单地描述NRA与蔬菜硝酸盐含量的关系袁许多因素如光照尧温度尧土质尧氮肥种类及用量等都可能对之产生影响遥汪李平等研究表明袁同一白菜品种在不同季节栽培袁硝酸盐含量有一定变化袁一般秋冬季低于春夏季[18]遥在同一株蔬菜的不同器官组织内硝酸盐含量也有很大差异遥一般是根部和茎部较高袁叶和花部较低袁叶柄常高于叶片袁外叶尧老叶常高于内叶尧果皮袁果皮高于果肉袁这种分布规律与不同组织的功能有关袁也与其NRA不同有关曰另外袁在不同生长发育阶段蔬菜硝酸盐含量也不同袁生长前期大于后期[19]遥曾宪峰等报道袁荠菜基生叶的硝酸盐含量在初花期为2875mg/kg袁基生叶期为1700mg/kg袁盛花期及盛果期分别为763尧675mg/kg[20]遥因此袁在保证产量和品质的前提下适当晚收有利于降低蔬菜中的硝酸盐含量袁降低幅度可达数倍甚至数十倍遥这可能是由于随着生长期的推进袁蔬菜吸收硝酸盐的能力下降袁或植株的增大对体内硝酸盐有一定的稀释作用所致遥1.2重金属污染1.2.1污染来源及危害遥蔬菜生产环境中的重金属污染主要来自工业野三废冶尧污泥尧城市生活垃圾及污水和含重金属的农药化肥袁此外袁汽车尾气的排放使得沿公路两旁的菜地和蔬菜受到铅的污染[21]遥重金属经各种途径一般先进入土壤并积累袁蔬菜再通过根系从土壤中吸收富集重金属袁有时也可通过叶片从大气中吸收气态或尘态铅尧汞等重金属遥重金属元素通过抑制蔬菜植物细胞分裂和生长袁刺激或抑制一些酶的活性袁影响组织蛋白质合成袁降低光合作用和呼吸作用袁伤害细胞膜系统袁从而影响蔬菜的生长和发育袁降低蔬菜的营养品质和卫生品质遥受重金属污染的蔬菜通过食物链进入人体会影响人体的健康袁如20世纪50年代中期至70年代初袁在日本富山市神通川流域出现的野痛痛病冶就是由Cd污染所引起的遥Cd污染会引起肾脏受损脱钙袁继而出现骨软化尧骨萎缩遥Pb污染可导致视神经萎缩尧儿童发育迟缓等遥As中毒可使中枢神经紊乱袁从而直接损我国蔬菜生产中的主要污染问题及防治对策杨和连袁张百俊渊河南科技学院园艺系袁河南新乡453003冤摘要根据国内外在蔬菜上的有关研究资料袁讨论了目前在我国蔬菜生产中的主要污染问题袁并提出了防治对策遥关键词蔬菜曰肥料污染曰重金属污染曰农药污染曰防治对策中图分类号S481+.8文献标识码A文章编号0517-6611渊2007冤05-01431-03安徽农业科学袁允燥怎则灶葬造燥枣粤灶澡怎蚤粤早则蚤援杂糟蚤援圆园园7袁35渊5冤院1431-1433责任编辑姜丽责任校对胡剑胜害心尧肝尧脑尧肾等器官袁且有致癌作用遥在瑞士曾发现在排放Cd尧Pb尧As的冶炼厂工作的女工袁其自然流产率和胎儿畸形率均明显增高遥Hg中毒可引起一系列不可逆神经系统中毒症状袁也能在肝尧肾尧脑中蓄积袁20世纪50年代日本水俣湾地区妇女生下的婴儿多数患有先天性麻痹痴呆症袁主要就是由于Hg污染引起的[22-23]遥1.2.2重金属在蔬菜中的积累遥研究表明袁在污水灌溉历时较长的地方袁菜地里的重金属含量明显增加[24]袁有害重金属又通过土壤-植物系统的迁移转化被蔬菜吸收和积累[25-26]遥李改平等人通过田间试验袁分别比较了用深井水尧生活水和工业废水作为灌溉水的蔬菜产品中重金属的含量袁结果表明袁用工业污水灌溉的不同蔬菜中的重金属含量都有一定程度的增加袁尤其是Pb尧Cd在番茄尧青椒尧大白菜尧甘蓝和莴苣中的含量明显增加[27]遥不同的蔬菜种类尧品种及同一种蔬菜植株的不同器官组织对重金属的吸收尧转运及蓄积的能力不同遥岳振华等的研究表明袁叶菜类对Cd尧Pb尧Cu尧Zn的富集一般大于果菜和根菜类袁叶菜类中又以苋菜尧小白菜的富集作用较强袁包菜较弱[28]曰也有研究表明菠菜对Hg尧As尧Pb尧Cd有较强的吸收富集能力袁而芹菜对Cd尧Pb的吸收能力较强袁因此这2种蔬菜的超标率一般较高[29]曰但胡勤海等对杭州市郊调查发现袁四季豆对Cu尧Zn尧Pb尧Cd尧Ni尧Cr尧Hg等7种重金属的富集量都高于叶菜类蔬菜[11]遥MichalikB.等的研究表明袁胡萝卜肉质根吸收重金属的能力存在基因型差异袁把4个变种的胡萝卜播种在3个不同程度重金属污染的地方袁发现无论在何处袁变种Kama的肉质根中Pb尧Ni尧Cr尧Cu尧Mn等重金属含量都最高[30]遥楼根林等对Cd在成都市壤土和几种蔬菜中的累积规律的研究结果显示袁供试蔬菜品种一般以根部吸收富集Cd的能力最强袁而叶大于茎曰萝卜则叶大于根曰青椒果实和豇豆豆荚中Cd的残留量少于其他部位[31]遥丁爱芳等对青菜叶和根中的重金属含量比较表明袁所有青菜样品中Cu尧Zn尧Cd的含量大多是叶高于根袁Pb的含量都是叶高于根[32]遥近年来袁蔬菜产品重金属污染问题在我国受到广泛的关注与重视遥对北京尧上海尧杭州尧天津尧广州尧深圳尧沈阳尧成都尧郑州尧南京尧重庆尧西安尧长沙等大中城市郊区菜园土壤及蔬菜中的重金属污染状况作了一些调查研究遥对成都地区的9种蔬菜的152个样品的可食部分的重金属含量分析表明袁Pb和Cd是该地区蔬菜中的主要污染元素袁其超标率分别为22%和29.4%袁Hg和As的检出率均为100%[33]曰对郑州市郊污灌区蔬菜中重金属含量的监测评价得出袁郑州市郊污灌区蔬菜中Zn尧Cr含量有逐年增高趋势袁但均未超标袁而个别蔬菜中Hg含量出现超标现象[34]曰对南宁市郊尧武鸣等地蔬菜渊样品有叶菜类尧瓜果类尧豆角尧萝卜尧莲藕冤的重金属含量进行分析得出袁南宁市的蔬菜有相当部分重金属含量超标袁总体情况是Hg跃Pb跃Cd跃Cr跃As[35]遥总的来看袁我国各大中城市郊区的蔬菜都已受到一定程度的重金属污染遥1.3农药污染1.3.1污染来源遥目前袁农药仍然是蔬菜生产中的主要污染源之一遥蔬菜生长周期短袁轮作换茬较少袁另外袁利用保护地生产蔬菜的同时也为病菌尧害虫提供了一个良好的繁殖和生活环境袁造成蔬菜上的病虫害较多袁所以农药在蔬菜上的使用量相当大遥造成农药对蔬菜污染的主要原因有院任意使用国家规定禁用或限用的高毒尧剧毒和使用不安全的农药曰使用高残留及高生物富集性农药袁以及其他有害农药曰不按照农药使用准则滥用农药袁如任意加大农药的使用浓度袁超标准增加用药量袁随意增加用药次数袁不按照规定的安全用药间隔期等遥我国投入市场的农药品种已达200个左右[4]袁据最新调查报告显示袁我国仅除虫剂每年的使用量就达20万t[1]遥农药一般都具有毒性袁在蔬菜上大量使用后袁约有10%耀20%黏附在蔬菜表面袁起防治病虫害的作用曰约有80%耀90%散落到土壤中袁其中一部分溶于水后被根部吸收袁一部分通过一系列的外界环境条件和微生物的作用转化尧分解及消失袁但最终仍有少部分农药残留在土壤中袁或渗入地下水中袁或残留在蔬菜体内形成农药残毒危害遥1.3.2农药在蔬菜中的残留污染及危害遥农药的残留污染与农药的种类渊性质尧品种尧加工剂型冤尧施药方式方法尧作物种类以及同一作物不同的受药部位都有关系遥一般内吸型农药引起的污染严重曰乳油型农药比可湿性粉剂型农药的残留时间长曰番茄尧茄子尧甜椒尧包菜尧白菜及多数根菜类尧茎菜类尧薯芋类蔬菜对农药吸收多袁而叶菜类尧豆类的豆荚对农药吸收率低遥资料表明袁茄子吸收某些有机氯农药的强弱顺序是根跃叶跃茎跃果实[3]遥2000年袁北京尧上海尧天津尧广州尧南宁尧昆明6大城市蔬菜中农药残留超标率超过50%[4]曰据国家质检总局统计数字表明袁2002年3个季度在大型蔬菜批发市场上抽查的10类蔬菜的农药残留超标率达47.5%[36]遥近些年袁由于食菜而造成的人畜中毒事件时有发生袁据卫生部门统计袁1999年1~9月收到的中毒报告中袁由农药引起的中毒人数就达1107人袁其中死亡59人[3]遥1987耀2002年袁广东省共发生蔬菜水果农药污染造成的中毒事件500多起袁导致上万人中毒遥我国早已明令禁止生产和使用有机氯农药袁故目前蔬菜中有机氯农药渊六六六尧滴滴涕等冤残留量已很低袁但有时仍可检出遥目前袁有机磷农药是蔬菜上的主要农药污染源袁它能够引起神经功能紊乱袁出现一系列神经毒性表现袁重者会中毒死亡遥江苏省江阴市第2人民医院自1997年8月耀2000年8月收治因食用有机磷农药污染的蔬菜中毒患者156例袁农药以甲胺磷最多袁为149例袁乐果为7例[37]遥广东省中山市曾发生了一起因食用残留有机磷农药的通心菜引起的78人中毒事件遥2002年7月2日袁海南省琼山市东山镇发生了一起因食用有机磷农药污染的青菜引起的食物中毒事故袁中毒人数为14人[38]遥2防治对策2.1实施蔬菜标准化生产对已制定生产技术标准尧产品质量和卫生标准的蔬菜种类袁应严格按照标准进