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。尤其是全国有一半以上人口以稻米为主食，因此最近的稻米镉污染事件，更是引起了社会各界的高度关注。
为什么会发生类似稻米镉超标的事件?粮食作物重金属污染所带来的危害到底有多大?我国目前的检测与处理技术如何?科技日报记者带着这些问题，进行了深入的调查。
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科技日报记者采访时说。
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。
“水稻因水层灌溉，土壤常处于还原状态，是对镉吸收最强的大宗谷类作物，其籽粒镉水平仅次于生菜。”戴其根说。
早在2006年，四川省工商局对30个批次大米进行监测，就发现有6个批次重金属镉超标。同时，有研究机构专家也向记者透露，他们曾对我国一些地区的大米镉污染进行过检测研究，其中一款大米镉实测值高达0.93mg/kg，而另一款某品牌的大米甚至达到1.12mg/kg，远超过国家规定的≤0.2mg/kg的标准值。
“我国粮食耕种和土地使用的特点，令镉污染难以防范和杜绝。现在，在镉污染严重的3个地区，除少数稻田因极端污染被叫停外，其他大部分仍在种植水稻。这是由于我国自耕农以种植水稻为生，当地土地也只适宜于种植水稻;而造成污染的是工矿企业，农民不愿也没有能力承担后果。再加上没有相关的稻米检测机制，被重金属污染的稻米要么自种自吃，要么流向市场。”多年从事相关科研的江南大学食品学院博士生导师姚卫蓉教授说。
镉污染因有隐蔽性和滞后性容易被忽视
镉超标造成的毒性、症状有哪些?
“镉是一种银白色有光泽的重金属，毒性很强，在人体内潜伏可达10—30年。”姚卫蓉告诉记者，由水源或食物等引起的镉中毒多为慢性发作，会引起消化道黏膜刺激，出现恶心、呕吐、腹泻、腹痛、抽搐等症状。这种慢性中毒最容易损伤人的肾、脾、肝脏等器官，还会引发贫血、生殖功能下降等。如果长期摄入受到镉污染的食品，会造成镉在体内蓄积，导致骨软化症，周身疼痛，被称为“痛痛病”。镉本身也是致癌物之一，能引起肺、前列腺和睾丸的恶性肿瘤。1997年以来，美国毒物及疾病管理局一直将镉列为第6位危害人体健康的有毒物质。
但在我国一些遭受镉污染的地区，大多数人至今对污染状况仍认识不足，认为只要还能长出粮食，就可以继续种植食用。
对此，戴其根认为：“大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般比较直观，而土壤重金属污染具有隐蔽性，一般难以直接依靠感官判断，必需依靠实验分析才能确定。土壤重金属污染具有不可逆性，一旦进入到土壤中就会积累导致土壤污染，难以迁移和分解，对农作物的影响也会持续很长一段时间。土壤重金属污染还具有滞后性，一般土壤重金属污染很难及时被发现。”
据戴其根介绍，稻米镉检测成本较高，也较为繁琐耗时。同时，水稻生产经营规模小，且较为分散，影响及时检测与控制，加大了控制镉污染大米进入市场的难度。
采访中，有专家向记者表示：“现在科研部门，搞粮食作物栽培的不注重检测技术的研究，而从事检测技术的又不直接参与土壤和粮食作物栽培新技术的研究。不合理的科研体制产生的独立性与封闭性，致使在土壤重金属污染防控工作上，缺乏协同，带来非常严重的‘脱节’。”
加快建立粮食作物重金属污染防控体系
事实上，目前在一些地区，由于大量开矿冶金、施用磷肥、城市垃圾处理不当等，重金属污染的不仅仅是水稻，已影响到所有农作物。
但专家们仍认为，粮食作物重金属污染还是可防可控的。关键是要通过加快栽培新技术的推广与应用，在确保增产增效同时，加大粮食主作物检测技术研发，建立行之有效的粮食主作物重金属污染防控体系。
而据记者了解，我国粮食作物重金属污染问题，已引起各级政府和农业科研部门的高度重视，尤其是农业、科技部门就粮食作物重金属污染防控工作，已启动一系列研究，并取得一些成果。
以江苏省为例，该省为有效控制粮食作物重金属污染，在一些粮食主作物生产区，采取强有力措施，关停了一大批矿产开发、冶炼及其他有工业污染企业，确保农业生产用种与市场供应安全。
“通常情况下，采矿区都建造有尾砂库，但一旦遭受洪水或其他意外因素，这些尾砂坝很可能被冲垮，或因高度不够而发生泄漏，带有高浓度重金属的污水就会污染下游河道及田地。事实上，即使尾砂坝没有问题，开矿对当地土壤的危害依然难以避免，重金属可以通过尾砂库排水、土壤渗漏等渠道扩散到周围土壤，一个矿区的污染面积会达到几百甚至上千平方公里。”姚卫蓉说。
近年来，针对水稻等作物重金属污染、特别是镉污染，扬州大学农学院组成专家组进行了专题研究，并获得了一系列突破。
“我们发现，水稻对镉的吸收和富集存在显著的品种差异。在同等种植条件下，稻米镉含量可以相差数倍。课题组利用这一特性对水稻品种进行筛选，不但可以找出镉低含量的品种，还可以在中轻度镉污染土壤上安全种植;同时可以通过改变土壤理化性质，降低重金属生物有效性，大幅减少水稻的吸收与积累。除此之外，还可以利用水稻对元素吸收的复合效应，如增施硅肥可以降低水稻对镉的吸收。因此，在中轻度镉污染条件下，通过选择合适的品种和合理的栽培方法，仍可以生产出安全的稻米。”戴其根说。
无锡中粮科技有限公司在国家有关部门支持下，开展了小麦制粉工艺新技术研究，并成功研发出小麦擦皮除菌机，通过擦、磨、打，把有毒有害的真菌去除，降低生物重金属。目前已在中粮系统推广应用。
专家们还表示，国家应加大研究力度和投入，探索效果好、成本低、实用的方法，杜绝粮食作物重金属污染。戴其根建议，预防稻米重金属污染应从田头抓起，对农田进行重金属污染调查，根据调查结果对农田进行评价与使用功能区分;减少污染源头，以预防为主，一旦出现污染现象，及时找出污染源，从源头上杜绝重金属污染;对已污染的农田土壤要积极治理，土壤重金属污染治理成本高、难度大，无法短时间实现，要有长远规划，逐步减轻污染;推广作物清洁生产技术，合理规范使用农业化学投入品，根据水稻生长特性，因地制宜制定农业化学投入品使用标准。
