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保障西藏農(nóng)產(chǎn)品與食品質(zhì)量安全的防治措施研究

文檔作者：魏娜1 馮楚建2 文檔來源： 1. 西藏農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測研究所 2. 西藏自治區(qū)科學技術(shù)廳		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年06月25日
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24 食品安全導刊 2015年4月
H熱 點Spot
食品安全管理
土壤重金屬污染不僅直接表現(xiàn)于
土壤生產(chǎn)力的下降，且能在農(nóng)產(chǎn)品中
富集，通過食物鏈影響人體的健康。
早在20 世紀50 年代，日本就出現(xiàn)水
俁?。℉g 污染）、骨痛?。–d 污染）
等事件的發(fā)生，近年來，重金屬毒性
污染事件更是層出不窮。如最近廣西
柳州的鎘污染、2010 年湖南兒童血鉛
超標等，重金屬污染問題研究被提上
了議事日程。
重金屬污染的土地一般只能通過
化學檢測或周邊人群的健康狀況確
定，同時由于重金屬在土壤中較穩(wěn)定，
不會自動進行微生物或化學降解，對
環(huán)境和人類的影響非常巨大。因此重
金屬污染的治理特別是重金屬污染土
壤的治理是一個世界性難題。雖然很
多方法如物理法、化學法和生物法相
繼問世，但每種方法都有其不足之處。
物理、化學方法費用昂貴，難以大規(guī)
模應用，且會導致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生
物活性下降和肥力退化等；生物修復
技術(shù)效率通常較低，周期較長。西藏
高原作為青藏高原的主體，生態(tài)系統(tǒng)
十分脆弱，抗干擾能力低，土地一旦
遭到污染和破壞，恢復將更為困難。
隨著鐵路的運營、礦產(chǎn)的開發(fā)、農(nóng)藥
化肥的不正當使用，西藏土壤重金屬
污染現(xiàn)狀不容樂觀，因此必須引起高
度重視，采取有針對性地措施，以預
防為主，修復為輔，實現(xiàn)土地的持續(xù)
利用。
西藏土壤重金屬污染現(xiàn)狀
土壤中的重金屬元素按生物化學
特性可分為2 類：一類是對作物和人
畜有害的元素，如汞、鎘、鉛及類金
屬砷等；另一類是在常量下對作物和
人體有益，而過量時則出現(xiàn)危害的元
素，如銅、鋅、鉻、錳及類金屬硒等。
土壤重金屬大體可分為可吸收態(tài)部分、
交換態(tài)部分和難吸收態(tài)部分，在土壤
中，并非所有形態(tài)的重金屬都能被植
物吸收，而引起重金屬污染的主要是
可吸收態(tài)和可交換態(tài)重金屬。一般來
講，重金屬的有效態(tài)（可吸收態(tài)和可
交換離子態(tài)）含量可以更加準確的評
價重金屬的污染程度。
目前， 雖然西藏高原整個地區(qū)
沒有發(fā)生過大的土地污染事件，但
隨著鐵路的運營、礦產(chǎn)的開發(fā)、農(nóng)
藥化肥的不正當使用，西藏土壤重
金屬污染現(xiàn)狀已不容樂觀。西藏中
部礦產(chǎn)資源豐富，礦產(chǎn)的開發(fā)給當
地居民帶來巨大的經(jīng)濟效益，但同
時也排放大量含有重金屬的廢渣、
廢水和廢氣，導致土壤受到不同程
度重金屬污染。陳芝蘭等研究表明
西藏礦區(qū)土壤受到重金屬 Cu、Zn、
Pb、Cd 不同程度的污染，敬久旺等
研究也表明礦區(qū)周圍高寒草甸土壤
重金屬污染嚴重。魯春霞等研究發(fā)
現(xiàn)鐵路運輸已經(jīng)造成了鐵路兩側(cè)土
壤一定程度的重金屬污染。近年來，
西藏一些野生藥材及特色農(nóng)產(chǎn)品也
有重金屬超標的報道：李海波等研
究發(fā)現(xiàn)，西藏那曲高山草甸黃金菇
的重金屬含量很高，且 Cd 和 Hg
含量超過了國標規(guī)定；旦增等對西
藏、新疆、青海3 個產(chǎn)地雪蓮花重
金屬含量進行比較，發(fā)現(xiàn)西藏產(chǎn)區(qū)
重金屬總量最高，且As、Pb、Cd 元
素均出現(xiàn)超標現(xiàn)象；楊曉梅等對色
季拉山野生巖白菜（藏藥嘎都）進
行重金屬含量分析，發(fā)現(xiàn)野生巖白
菜鎘的含量遠遠超出我國食品重金
屬規(guī)定的標準；佘永新等也發(fā)現(xiàn)西
藏日喀則和山南地區(qū)采集的紫花苜
蓿Cd 含量，油菜、紫花苜蓿、小麥中
Hg 含量均接近于限量值。這表明西藏
礦區(qū)土壤、鐵路附近、草原土壤、農(nóng)
田土壤可能受到不同程度的重金屬污
染，為西藏重金屬污染防治工作敲響
了警鐘。
西藏土壤重金屬污染防治及
修復措施
西藏土壤重金屬污染評價研究
土壤重金屬污染評價是土壤環(huán)境
治理與保護的基礎(chǔ)工作。早期多采用
指數(shù)評價法，它能對受污染土壤作
出簡捷、快速的評價，方法也較為
簡便，能在一定程度上反映土壤重
金屬污染程度。常見的指數(shù)評價法
有單因子指數(shù)法、綜合指數(shù)法、污
染負荷指數(shù)法、地累積指數(shù)法、潛
在生態(tài)危害指數(shù)法等，其中綜合指
數(shù)法中內(nèi)梅羅指數(shù)法應用最為廣泛。
隨后土壤重金屬污染評價方法逐漸
增多， 主要有T 值分級法、模糊數(shù)
學綜合評價法、灰色聚類法、改進
層次分析法、非線性可拓撲評價法、
物元分析法等。這些方法評價重點
和適用條件不同，可根據(jù)研究的需
要，因地制宜選擇不同的方法。上
述傳統(tǒng)評價方雖各有側(cè)重，但都是
通過簡單的數(shù)字和表格體現(xiàn)某個區(qū)
域的污染狀況，評價結(jié)果比較機械，
難以反應土壤在空間上的污染變化，
不能分析區(qū)域土壤空間變化的趨勢，
尤其是在分析大面積區(qū)域污染時，
傳統(tǒng)指數(shù)評價方法和手段就更凸顯
出自身的不足和缺陷。全面評價土
壤重金屬污染現(xiàn)狀需要收集和處理
各方面環(huán)境信息，而大部分環(huán)境信
息具有空間性、復雜性、多元性等
特點。隨著計算機及信息技術(shù)的發(fā)
展，地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS），地
統(tǒng)計模型、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡模型、投影
尋蹤分類（PPC）模型、多智能體系
統(tǒng)（MAS） 技術(shù)等被引入到土壤重
金屬評價中。尤其是G1S 被廣泛應
用到土壤評價中，用其制作專題圖
來直觀展示土壤重金屬污染已成為
一種主要表達土壤空間分布的形式。
加強土壤重金屬有效態(tài)研究及土壤重
保障西藏農(nóng)產(chǎn)品與食品質(zhì)量安全的防治措施研究
□魏　娜1　馮楚建2
Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 25
食品安全管理
金屬多元素對土壤協(xié)同污染評價研究
目前，西藏重金屬污染評價工作
鮮有報道，而現(xiàn)有的報道也主要以單
因子污染指數(shù)為主。單因子污染指數(shù)
法適僅針對某個單一因子進行重金屬
污染評價，不能反應土壤污染的綜合
狀況，也不能反應人為活動對重金屬
污染的影響。在土壤環(huán)境中，重金屬
的污染多為伴生性和綜合性的復合污
染，且與人為活動密切相關(guān)，土壤重
金屬污染評價也是一個復雜的過程，
各種評價方法都有一定的局限性，采
用多種方法相結(jié)合的綜合評價是解決
問題的有效途徑。因此西藏重金屬污
染評價工作應加強對綜合指數(shù)法、地
累積指數(shù)法、模糊數(shù)學綜合評價法、
灰色聚類法等常用評價方法的運用，
進行比較分析，以此找出最佳評價方
法，更為準確、全面評價西藏重金屬
污染狀況。重金屬的有效態(tài)含量可以
更加準確的評價重金屬的污染程度。
而西藏相關(guān)研究對不同形態(tài)重金屬對
土壤污染的影響研究較少且不深入，
因此西藏高原土壤重金屬污染評價今
后研究的重點應該放在可被生物吸收
重金屬形態(tài)部分，應加強多種土壤重
金屬多元素對土壤協(xié)同污染評價研究。
以GIS 為基礎(chǔ)，運用多種數(shù)學模型對
西藏土壤重金屬污染進行綜合評價
GIS 在土壤重金屬污染評價中應用
越來越為廣泛，它不僅能實現(xiàn)土壤重
金屬的空間變異特征分析，同時可以
對評價結(jié)果進行可視化表達，輔助人
們進行直觀分析與決策，為土壤重金
屬污染的預測、預警、管理和控制提
供科學依據(jù)。西藏重金屬污染評價數(shù)
學模型研究基本處于空白，相關(guān)研究
部門應收集西藏土壤、地形等相關(guān)基
礎(chǔ)資料，建立西藏土壤環(huán)境數(shù)據(jù)庫，
利用GIS 的空間分析功能將以不同土壤
類型和土地利用現(xiàn)狀界限分割的地塊
作為評價單位，結(jié)合地統(tǒng)計模型、BP
神經(jīng)網(wǎng)絡模型、投影尋蹤分類（PPC）
模型、多智能體系統(tǒng)（MAS）技術(shù)，
開展西藏高原土壤重金屬污染評價和
空間變異分析，研究土壤重金屬污染
的空間動態(tài)變化規(guī)律和污染趨勢，分
析造成西藏土壤重金屬污染空間分布
的原因，最終以地圖方式直觀展現(xiàn)西
藏重金屬污染評價結(jié)果和重金屬濃度
的分布規(guī)律，為西藏土壤重金屬污染
的評價和安全預警提供科學依據(jù)。
建立西藏土壤重金屬污染生物評價標準
無論是傳統(tǒng)的綜合評價法還是新
型的基于GIS 的數(shù)學模型土壤重金屬評
價法都缺少對生物潛在毒性的研究。
土壤重金屬的生物評價是一項十分復
雜的工作，它涉及重金屬的存在形態(tài)、
生物可累積性和有效性等諸多方面。
大量研究表明：重金屬污染會影響土
壤微生物的活性，而微生物活性可以
由呼吸作用、代謝熵、相關(guān)酶活性來
表示，土壤中微生物區(qū)系組成及參與
物質(zhì)轉(zhuǎn)化的生理類群種類、數(shù)量及土
壤酶活和微生物性可作為檢測土壤污
染狀況的早期、敏感的生物學指標，
能夠科學、客觀地判斷土壤是否被重
金屬污染及其污染程度。因此，有必
要對西藏重金屬污染土壤微生物區(qū)系
及其活性進行深入研究，探討重金屬
污染程度與土壤微生物之間相關(guān)性及
內(nèi)在關(guān)系，尋找能夠靈敏反應西藏高
原重金屬污染程度的指示微生物，在
此基礎(chǔ)上，建立西藏土壤重金屬污染
評價生物指標。
西藏重金屬污染修復研究
重金屬污染土壤的治理方法按其
原理分為2 類：一是將污染物清除，
即將污染物從一個地方移到另一個地
方；二是將污染物固定，即從可溶態(tài)
或可交換態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶態(tài)，減少在土
壤中的遷移性和生物可利用性。土壤
重金屬污染的修復方法包括淋濾法、
客土法、吸附固定法等物理方法以及
生物還原法、絡合浸提法等化學方法
和生物方法（包括植物修復、微生物
修復、動物修復）。物理、化學雖然
治理法效果較好，歷時短，但也存在
許多缺陷，如成本高、難于管理、易
造成二次污染、對環(huán)境擾動大，不適
于西藏地區(qū)重金屬污染的修復。近年
來，植物修復以其費用低、效果好、
美化環(huán)境且可回收常量下有益重金屬
并加以循環(huán)利用等優(yōu)勢備受關(guān)注，被
譽為低成本、最有效、最環(huán)保的綠色
技術(shù)，成為最具有發(fā)展前景的土壤污
染修復技術(shù)。
植物修復是指利用植物吸收、降
解、揮發(fā)、根濾、穩(wěn)定、泵吸等作用
機理，達到去除土壤、水體中的污染物，
或使污染物固定以減輕其危害性，或
使污染物轉(zhuǎn)化為毒性較低化學形態(tài)的
現(xiàn)場治理技術(shù)。根據(jù)植物修復的機理，
修復類型劃分為植物過濾、植物提取、
植物揮發(fā)和植物固定等方法。植物提
取、植物過濾主要通過將吸收土壤中
的重金屬從而減少土壤中重金屬的含
量，植物揮發(fā)是利用植物將污染物吸
收后又將其轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì)
而釋放到大氣中；植物固定是指植物
通過某種生化過程使土壤環(huán)境中重金
屬流動性降低，生物可利用性下降，
從而減輕其毒性。Baker 根據(jù)對重金屬
吸收、轉(zhuǎn)移和積累機制又將植物分為3
類，即積累型( 超富集型)、指示型( 敏
感型) 和排斥型。超富集植物是指對
重金屬的吸收量超過一般植物100 倍
以上的植物，這類植物具有以下特點：
（1）即使在污染物濃度較低時也有較
高的積累速率，且有較高的運輸能力；
（2）能在體內(nèi)積累高濃度的污染物，
地上部能夠累積較普通作物10~500 倍
以上；（3）具備對多種重金屬較強的
富集能力；（4）生長快、生物量大、
抗病蟲害能力強。目前國際上已經(jīng)發(fā)
現(xiàn)超富集植物有500 多種，而最重要
超富集植物主要在十字花科。指示植
物對重金屬的吸收量隨土壤中重金屬
生物可利用性部分的增加而增加，通
過分析植物體內(nèi)的重金屬的濃度即可
評價土壤被污染的程度和土壤中重金
屬的生物有效性；排斥型植物是能在
“不安全”土壤上生產(chǎn)出“安全”產(chǎn)品。
目前，有關(guān)西藏重金屬植物修復
的研究尚未見報道。一些研究者對藏
區(qū)某些植物的重金屬含量進行分析，
26 食品安全導刊 2015年4月
H熱 點Spot
食品安全管理
發(fā)現(xiàn)藏區(qū)珠芽蓼和尼泊爾酸?？赡軐?
于Pb、Cd 等特定的重金屬元素具有較
高的吸收累積能力；黃金菇對Cd 和
Hg 具有較強的富集能力；西藏苔蘚可
作為環(huán)境中重金屬的指示物，此外，
吳卿等發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿對土壤中Zn、
Ni、Cr、Cu、Pb 和Mn 均有一定的修復
作用，這些研究都表明西藏土壤重金
屬污染植物生態(tài)修復具有廣闊的應用
前景。針對西藏地區(qū)重金屬污染特點，
系統(tǒng)地研究出適合西藏地區(qū)的植物修
復措施，例如植物修復方案的選擇，
植物修復種類，植物修復實施細則等
是重金屬污染中植物修復措施實施的
關(guān)鍵，也是減少重金屬污染對環(huán)境和
人類健康威脅的重要途徑。首選應以
我區(qū)豐富的植物資源為對象，通過盆
栽試驗篩選出一批可用于重金屬污染
生物監(jiān)測的敏感植物、適宜于重金屬
污染區(qū)種植的抗性植物以及對重金屬
具有超積累能力或富集能力的植物，
用于修復西藏地區(qū)土壤重金屬污染。
另一方面，引進已有大量研究證實對
重金屬具有一定抗性、避性、耐性或
敏感性的植物，尤其是對重金屬具有
超積累能力的植物，如印度芥菜、油
菜、楊樹、苧麻、酸模、劍葉鳳尾蕨
等，對其在西藏高原的生物特性、栽
培技術(shù)進行生態(tài)適應性研究，借鑒現(xiàn)
有的國內(nèi)外研究成果，結(jié)合西藏實際，
對西藏重金屬污染研究和修復進行補
充和完善。
西藏土壤重金屬污染的修復應根
據(jù)土壤種類和重金屬污染程度選擇不
同修復方式。對于已污染的礦區(qū)周邊
土壤，可引進或?qū)で蟊就脸患参?
或種植不直接食用的經(jīng)濟作物。由于
礦區(qū)土壤理化性質(zhì)較差，是一種“不
健康、不穩(wěn)定”的土壤，單一使用植
物修復周期較長，很難達到預期效果，
因此輔以物理化學方法和手段如通過
添加有機螯合劑、表面活性劑等一系
列調(diào)控措施增加重金屬的生物有效性
來提高植物修復的效率。對于已污染
或重金屬含量較高，趨于污染的農(nóng)田
土壤，則應選擇積累型觀賞性植物或
排斥型農(nóng)作物進行修復，輔以相關(guān)農(nóng)
藝措施、調(diào)節(jié)土壤pH、接種AM 叢枝
菌根、施加蚯蚓糞等一系列措施提高
植物修復能力；同時開展西藏青稞、
油菜、蕎麥等特色作物重金屬含量與
土壤重金屬的關(guān)聯(lián)性研究。對于重金
屬背景值較高，盛產(chǎn)野生藥材或菌類
的草地，則應選擇敏感型植物，通過
分析指示型植物體內(nèi)的重金屬的濃度
評價土壤中重金屬的生物有效性和土
壤污染的程度，確保西藏野生藥材、
野生菌類等生長環(huán)境的安全。
結(jié)語
西藏土壤重金屬污染研究工作還
處于起步階段，重金屬不同價態(tài)的測
定方法、重金屬自動監(jiān)測技術(shù)、污染
評價體系、修復措施等研究工作亟待
進一步開展和完善。隨著西藏地區(qū)農(nóng)
村社會、經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)化、
城市化進程的加快，尤其是礦業(yè)的發(fā)
展，西藏土壤重金屬的污染問題已日
益凸顯。針對西藏土壤重金屬污染的
現(xiàn)狀與特點，現(xiàn)提出幾點防治對策：（1）
確立“預防為主、治理為輔”的基本
方針，合理科學地使用農(nóng)藥化肥等化
學藥品，合理規(guī)范地開采礦產(chǎn)資源；（2）
綜合考慮礦業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的規(guī)劃
與布局；（3）對土壤環(huán)境質(zhì)量進行動
態(tài)監(jiān)測與評價，不僅要對土壤污染現(xiàn)
狀進行調(diào)查研究，而且要預測未來的
發(fā)展趨勢，為土地的維護提供科學依
據(jù)；（4）研究西藏青稞、藥材、菌類
等特色作物重金屬含量與土壤重金屬
的關(guān)聯(lián)性，確保西藏農(nóng)作物、野生藏
藥、野生菌類等特色產(chǎn)品的安全；（5）
根據(jù)西藏重金屬污染的的程度以及土
壤利用類型，有針對性地選擇積累型、
指示型、排斥型的農(nóng)作物、觀賞性植物、
菌類等修復型植物。
作者簡介：
魏娜（1983—）， 女， 碩士， 助
理研究員。研究方向：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境。
馮楚建（1970—） 男， 博士， 副
研究員。研究方向：科技政策。
（作者單位：1. 西藏農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標
準與檢測研究所；2. 西藏自治區(qū)科學技術(shù)廳）

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