编者按:近年来,粮食作物重金属污染事件在湖南、广西、江西、广东等地频发,我国重金属污染日趋严重,引起社会各界广泛关注,中科院华南植物园科学家通过研究发现污染大米成为居民暴露重金属的最大风险源。
污染大米成暴露重金属最大风险源
据介绍,湖南、江西、广东北部等地区是典型多金属成矿带,矿冶活动已对生态环境、食品安全和人体健康带来了严重影响。如大宝山矿区周边的新江镇上坝村村民癌症发病率高,癌症致死率高达56%,成为全国闻名的癌症村。有科学家指出,环境中重金属即使剂量较低,也可通过食物链的传递影响动物和人类健康,甚至导致癌症。
因此,华南植物园生态及环境科学研究中心博士庄萍等科研人员对大宝山矿区周边居民癌症高发与食物重金属污染是否有关,饮食途径中不同暴露参数对风险度的贡献率如何等问题进行了多年探索,在比较了饮用水、土壤无意摄取和食物摄取等多种暴露方式之后,结果发现,食物摄入是危害矿区居民健康的最主要途径。
据研究人员分析,污染土壤中重金属铅和镉经过食物链(农田土—稻米—鸡、菜园土—蔬菜/豆类、淤泥—杂草—鱼)传递,在大米、蔬菜、鱼肉、鸡肉中均有一定量的累积,且一半以上样品镉和铅含量超过国家卫生标准。矿区周边成人和儿童通过食物途径摄入重金属的总目标危险系数THQ达到10.2和11.1(THQ大于1即存在健康风险),食物中重金属污染使当地居民面临巨大的健康风险。在多种暴露因子中,大米重金属铅和镉的危害贡献率超过了七成以上,成为当地居民暴露重金属的最大风险源。
我国正面对重金属污染趋重的严峻形势
“重金属一般指比重大于4或5的金属元素,常见的有镉、铬、铅、铜、锌、汞等。重金属在工业上有着广泛用途,但进入农田,会对作物生长及产品安全带来严重危害。我国土壤重金属污染目前虽多为局部性和地区性发生,一般集中在工矿企业附近及采用污水灌溉的地区,但随着经济快速发展,有趋重的严峻形势。”扬州大学农产品安全与环境省级重点学科带头人戴其根教授在接受记者采访时说。
戴其根介绍,我国粮食作物和土壤重金属来源主要有几个方面:一是土壤本身就存在一定量重金属,即土壤背景值;二是矿产开发、特别是金属矿藏的开采、冶炼产生的尾矿、废渣和矿渣,处理不当时,其中含有的重金属溶出,进入到水环境和土壤;三是农业化学投入品(如磷肥)往往含有少量重金属,不合理或过量使用,导致过量重金属进入土壤;同时,由于化肥农药使土壤酸化,导致原来钝化的重金属释放和生物有效化。
现有标准存在不科学因素
2009年,陕西凤翔县的铅污染造成615名儿童血铅超标,其中166名儿童中、重度铅中毒。当地环保部门的权威发布让人匪夷所思:一方面认定东岭冶炼公司是造成血铅超标的主要成因;另一方面认定该公司废水、废气、固水淬渣排放符合国家相关标准,其周边土壤铅含量也符合国家土壤环境质量标准。“排污达标”为何“血铅超标”?
北京大学城市与环境学院教授胡建英非常关注这一事件,当时她正在做一项“铅累积暴露风险评价的方法学”研究,对当时媒体上出现的“别让孩子成为环评材料”的呼吁印象深刻。回顾我国近几年出现的重金属污染事件,会发现这些事件中有不少排污企业达标排放,却同样引起所在地污染物总量超标,或者当地人体内重金属超过健康标准。“这其中暴露了我国重金属污染防治环境标准制定中可能存在一些问题。”胡建英说。
为什么会存在问题?胡建英解释说,在实际环境中,人群通过不同的途径暴露重金属,不同暴露途径贡献有很大差异。“食物、土壤、大气、饮用水等,目前的贡献率计算大多使用经验性贡献率。”比如WHO(世界卫生组织)制定饮用水标准时,铅的贡献率被经验性的定为20%,据此计算饮用水铅标准。“这可能会导致总贡献率大于或不足100%,进而导致介质标准过宽或过严,也会出现环境介质安全值和儿童体内安全值互相打架。”胡建英说。此外,贡献率会基于一种外暴露点监测数据计算而得,但人群暴露化学物质是一个长期积累的结果,需要累积暴露过程评价,才能制定科学合理的环境基准。包括美国在内的标准制定中,虽然考虑了多介质暴露问题,但是通常仅仅采用经验性的环境介质贡献率,没有经过合理的累积暴露过程评价。但美国的环境浓度控制在远低于他们的国家标准,因此儿童血铅浓度得到了非常好的控制。
科学的评价才能带来有效的管理
重金属的风险评价发展在我国方兴未艾,已经越来越融合环境监测、生物毒理、数学建模、统计分析等各方面的技术。胡建英说,相对于重金属污染的监测、毒性测定、处理技术而言,我国的重金属风险评估研究做得还很不够,“要把很多问题说清楚,还需要系统的研究工作”。
张红振也在研究中发现,虽然我国关于土壤、大气等环境介质铅污染调查和人体尤其是儿童血铅含量研究相对较多,然而关于从环境铅到人体血铅含量的风险评估研究,无论是理论框架体系还是基础数据收集还是相当匮乏。
他们希望,未来成熟、科学的风险评价技术能更多应用于我国的环境管理中。