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保障西藏农产品与食品质量安全的防治措施研究

文档作者：魏娜1 冯楚建2 文档来源： 1. 西藏农牧科学院农业质量标准与检测研究所 2. 西藏自治区科学技术厅		点击数：	更新时间： 2025年06月25日
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24 食品安全导刊 2015年4月
H热 点Spot
食品安全管理
土壤重金属污染不仅直接表现于
土壤生产力的下降，且能在农产品中
富集，通过食物链影响人体的健康。
早在20 世纪50 年代，日本就出现水
俣病（Hg 污染）、骨痛病（Cd 污染）
等事件的发生，近年来，重金属毒性
污染事件更是层出不穷。如最近广西
柳州的镉污染、2010 年湖南儿童血铅
超标等，重金属污染问题研究被提上
了议事日程。
重金属污染的土地一般只能通过
化学检测或周边人群的健康状况确
定，同时由于重金属在土壤中较稳定，
不会自动进行微生物或化学降解，对
环境和人类的影响非常巨大。因此重
金属污染的治理特别是重金属污染土
壤的治理是一个世界性难题。虽然很
多方法如物理法、化学法和生物法相
继问世，但每种方法都有其不足之处。
物理、化学方法费用昂贵，难以大规
模应用，且会导致土壤结构破坏、生
物活性下降和肥力退化等；生物修复
技术效率通常较低，周期较长。西藏
高原作为青藏高原的主体，生态系统
十分脆弱，抗干扰能力低，土地一旦
遭到污染和破坏，恢复将更为困难。
随着铁路的运营、矿产的开发、农药
化肥的不正当使用，西藏土壤重金属
污染现状不容乐观，因此必须引起高
度重视，采取有针对性地措施，以预
防为主，修复为辅，实现土地的持续
利用。
西藏土壤重金属污染现状
土壤中的重金属元素按生物化学
特性可分为2 类：一类是对作物和人
畜有害的元素，如汞、镉、铅及类金
属砷等；另一类是在常量下对作物和
人体有益，而过量时则出现危害的元
素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等。
土壤重金属大体可分为可吸收态部分、
交换态部分和难吸收态部分，在土壤
中，并非所有形态的重金属都能被植
物吸收，而引起重金属污染的主要是
可吸收态和可交换态重金属。一般来
讲，重金属的有效态（可吸收态和可
交换离子态）含量可以更加准确的评
价重金属的污染程度。
目前， 虽然西藏高原整个地区
没有发生过大的土地污染事件，但
随着铁路的运营、矿产的开发、农
药化肥的不正当使用，西藏土壤重
金属污染现状已不容乐观。西藏中
部矿产资源丰富，矿产的开发给当
地居民带来巨大的经济效益，但同
时也排放大量含有重金属的废渣、
废水和废气，导致土壤受到不同程
度重金属污染。陈芝兰等研究表明
西藏矿区土壤受到重金属 Cu、Zn、
Pb、Cd 不同程度的污染，敬久旺等
研究也表明矿区周围高寒草甸土壤
重金属污染严重。鲁春霞等研究发
现铁路运输已经造成了铁路两侧土
壤一定程度的重金属污染。近年来，
西藏一些野生药材及特色农产品也
有重金属超标的报道：李海波等研
究发现，西藏那曲高山草甸黄金菇
的重金属含量很高，且 Cd 和 Hg
含量超过了国标规定；旦增等对西
藏、新疆、青海3 个产地雪莲花重
金属含量进行比较，发现西藏产区
重金属总量最高，且As、Pb、Cd 元
素均出现超标现象；杨晓梅等对色
季拉山野生岩白菜（藏药嘎都）进
行重金属含量分析，发现野生岩白
菜镉的含量远远超出我国食品重金
属规定的标准；佘永新等也发现西
藏日喀则和山南地区采集的紫花苜
蓿Cd 含量，油菜、紫花苜蓿、小麦中
Hg 含量均接近于限量值。这表明西藏
矿区土壤、铁路附近、草原土壤、农
田土壤可能受到不同程度的重金属污
染，为西藏重金属污染防治工作敲响
了警钟。
西藏土壤重金属污染防治及
修复措施
西藏土壤重金属污染评价研究
土壤重金属污染评价是土壤环境
治理与保护的基础工作。早期多采用
指数评价法，它能对受污染土壤作
出简捷、快速的评价，方法也较为
简便，能在一定程度上反映土壤重
金属污染程度。常见的指数评价法
有单因子指数法、综合指数法、污
染负荷指数法、地累积指数法、潜
在生态危害指数法等，其中综合指
数法中内梅罗指数法应用最为广泛。
随后土壤重金属污染评价方法逐渐
增多， 主要有T 值分级法、模糊数
学综合评价法、灰色聚类法、改进
层次分析法、非线性可拓扑评价法、
物元分析法等。这些方法评价重点
和适用条件不同，可根据研究的需
要，因地制宜选择不同的方法。上
述传统评价方虽各有侧重，但都是
通过简单的数字和表格体现某个区
域的污染状况，评价结果比较机械，
难以反应土壤在空间上的污染变化，
不能分析区域土壤空间变化的趋势，
尤其是在分析大面积区域污染时，
传统指数评价方法和手段就更凸显
出自身的不足和缺陷。全面评价土
壤重金属污染现状需要收集和处理
各方面环境信息，而大部分环境信
息具有空间性、复杂性、多元性等
特点。随着计算机及信息技术的发
展，地理信息系统技术（GIS），地
统计模型、BP 神经网络模型、投影
寻踪分类（PPC）模型、多智能体系
统（MAS） 技术等被引入到土壤重
金属评价中。尤其是G1S 被广泛应
用到土壤评价中，用其制作专题图
来直观展示土壤重金属污染已成为
一种主要表达土壤空间分布的形式。
加强土壤重金属有效态研究及土壤重
保障西藏农产品与食品质量安全的防治措施研究
□魏　娜1　冯楚建2
Apr 2015 CHINA FOOD SAFETY 25
食品安全管理
金属多元素对土壤协同污染评价研究
目前，西藏重金属污染评价工作
鲜有报道，而现有的报道也主要以单
因子污染指数为主。单因子污染指数
法适仅针对某个单一因子进行重金属
污染评价，不能反应土壤污染的综合
状况，也不能反应人为活动对重金属
污染的影响。在土壤环境中，重金属
的污染多为伴生性和综合性的复合污
染，且与人为活动密切相关，土壤重
金属污染评价也是一个复杂的过程，
各种评价方法都有一定的局限性，采
用多种方法相结合的综合评价是解决
问题的有效途径。因此西藏重金属污
染评价工作应加强对综合指数法、地
累积指数法、模糊数学综合评价法、
灰色聚类法等常用评价方法的运用，
进行比较分析，以此找出最佳评价方
法，更为准确、全面评价西藏重金属
污染状况。重金属的有效态含量可以
更加准确的评价重金属的污染程度。
而西藏相关研究对不同形态重金属对
土壤污染的影响研究较少且不深入，
因此西藏高原土壤重金属污染评价今
后研究的重点应该放在可被生物吸收
重金属形态部分，应加强多种土壤重
金属多元素对土壤协同污染评价研究。
以GIS 为基础，运用多种数学模型对
西藏土壤重金属污染进行综合评价
GIS 在土壤重金属污染评价中应用
越来越为广泛，它不仅能实现土壤重
金属的空间变异特征分析，同时可以
对评价结果进行可视化表达，辅助人
们进行直观分析与决策，为土壤重金
属污染的预测、预警、管理和控制提
供科学依据。西藏重金属污染评价数
学模型研究基本处于空白，相关研究
部门应收集西藏土壤、地形等相关基
础资料，建立西藏土壤环境数据库，
利用GIS 的空间分析功能将以不同土壤
类型和土地利用现状界限分割的地块
作为评价单位，结合地统计模型、BP
神经网络模型、投影寻踪分类（PPC）
模型、多智能体系统（MAS）技术，
开展西藏高原土壤重金属污染评价和
空间变异分析，研究土壤重金属污染
的空间动态变化规律和污染趋势，分
析造成西藏土壤重金属污染空间分布
的原因，最终以地图方式直观展现西
藏重金属污染评价结果和重金属浓度
的分布规律，为西藏土壤重金属污染
的评价和安全预警提供科学依据。
建立西藏土壤重金属污染生物评价标准
无论是传统的综合评价法还是新
型的基于GIS 的数学模型土壤重金属评
价法都缺少对生物潜在毒性的研究。
土壤重金属的生物评价是一项十分复
杂的工作，它涉及重金属的存在形态、
生物可累积性和有效性等诸多方面。
大量研究表明：重金属污染会影响土
壤微生物的活性，而微生物活性可以
由呼吸作用、代谢熵、相关酶活性来
表示，土壤中微生物区系组成及参与
物质转化的生理类群种类、数量及土
壤酶活和微生物性可作为检测土壤污
染状况的早期、敏感的生物学指标，
能够科学、客观地判断土壤是否被重
金属污染及其污染程度。因此，有必
要对西藏重金属污染土壤微生物区系
及其活性进行深入研究，探讨重金属
污染程度与土壤微生物之间相关性及
内在关系，寻找能够灵敏反应西藏高
原重金属污染程度的指示微生物，在
此基础上，建立西藏土壤重金属污染
评价生物指标。
西藏重金属污染修复研究
重金属污染土壤的治理方法按其
原理分为2 类：一是将污染物清除，
即将污染物从一个地方移到另一个地
方；二是将污染物固定，即从可溶态
或可交换态转变为难溶态，减少在土
壤中的迁移性和生物可利用性。土壤
重金属污染的修复方法包括淋滤法、
客土法、吸附固定法等物理方法以及
生物还原法、络合浸提法等化学方法
和生物方法（包括植物修复、微生物
修复、动物修复）。物理、化学虽然
治理法效果较好，历时短，但也存在
许多缺陷，如成本高、难于管理、易
造成二次污染、对环境扰动大，不适
于西藏地区重金属污染的修复。近年
来，植物修复以其费用低、效果好、
美化环境且可回收常量下有益重金属
并加以循环利用等优势备受关注，被
誉为低成本、最有效、最环保的绿色
技术，成为最具有发展前景的土壤污
染修复技术。
植物修复是指利用植物吸收、降
解、挥发、根滤、稳定、泵吸等作用
机理，达到去除土壤、水体中的污染物，
或使污染物固定以减轻其危害性，或
使污染物转化为毒性较低化学形态的
现场治理技术。根据植物修复的机理，
修复类型划分为植物过滤、植物提取、
植物挥发和植物固定等方法。植物提
取、植物过滤主要通过将吸收土壤中
的重金属从而减少土壤中重金属的含
量，植物挥发是利用植物将污染物吸
收后又将其转化为可挥发的气态物质
而释放到大气中；植物固定是指植物
通过某种生化过程使土壤环境中重金
属流动性降低，生物可利用性下降，
从而减轻其毒性。Baker 根据对重金属
吸收、转移和积累机制又将植物分为3
类，即积累型( 超富集型)、指示型( 敏
感型) 和排斥型。超富集植物是指对
重金属的吸收量超过一般植物100 倍
以上的植物，这类植物具有以下特点：
（1）即使在污染物浓度较低时也有较
高的积累速率，且有较高的运输能力；
（2）能在体内积累高浓度的污染物，
地上部能够累积较普通作物10~500 倍
以上；（3）具备对多种重金属较强的
富集能力；（4）生长快、生物量大、
抗病虫害能力强。目前国际上已经发
现超富集植物有500 多种，而最重要
超富集植物主要在十字花科。指示植
物对重金属的吸收量随土壤中重金属
生物可利用性部分的增加而增加，通
过分析植物体内的重金属的浓度即可
评价土壤被污染的程度和土壤中重金
属的生物有效性；排斥型植物是能在
“不安全”土壤上生产出“安全”产品。
目前，有关西藏重金属植物修复
的研究尚未见报道。一些研究者对藏
区某些植物的重金属含量进行分析，
26 食品安全导刊 2015年4月
H热 点Spot
食品安全管理
发现藏区珠芽蓼和尼泊尔酸模可能对
于Pb、Cd 等特定的重金属元素具有较
高的吸收累积能力；黄金菇对Cd 和
Hg 具有较强的富集能力；西藏苔藓可
作为环境中重金属的指示物，此外，
吴卿等发现紫花苜蓿对土壤中Zn、
Ni、Cr、Cu、Pb 和Mn 均有一定的修复
作用，这些研究都表明西藏土壤重金
属污染植物生态修复具有广阔的应用
前景。针对西藏地区重金属污染特点，
系统地研究出适合西藏地区的植物修
复措施，例如植物修复方案的选择，
植物修复种类，植物修复实施细则等
是重金属污染中植物修复措施实施的
关键，也是减少重金属污染对环境和
人类健康威胁的重要途径。首选应以
我区丰富的植物资源为对象，通过盆
栽试验筛选出一批可用于重金属污染
生物监测的敏感植物、适宜于重金属
污染区种植的抗性植物以及对重金属
具有超积累能力或富集能力的植物，
用于修复西藏地区土壤重金属污染。
另一方面，引进已有大量研究证实对
重金属具有一定抗性、避性、耐性或
敏感性的植物，尤其是对重金属具有
超积累能力的植物，如印度芥菜、油
菜、杨树、苎麻、酸模、剑叶凤尾蕨
等，对其在西藏高原的生物特性、栽
培技术进行生态适应性研究，借鉴现
有的国内外研究成果，结合西藏实际，
对西藏重金属污染研究和修复进行补
充和完善。
西藏土壤重金属污染的修复应根
据土壤种类和重金属污染程度选择不
同修复方式。对于已污染的矿区周边
土壤，可引进或寻求本土超富集植物
或种植不直接食用的经济作物。由于
矿区土壤理化性质较差，是一种“不
健康、不稳定”的土壤，单一使用植
物修复周期较长，很难达到预期效果，
因此辅以物理化学方法和手段如通过
添加有机螯合剂、表面活性剂等一系
列调控措施增加重金属的生物有效性
来提高植物修复的效率。对于已污染
或重金属含量较高，趋于污染的农田
土壤，则应选择积累型观赏性植物或
排斥型农作物进行修复，辅以相关农
艺措施、调节土壤pH、接种AM 丛枝
菌根、施加蚯蚓粪等一系列措施提高
植物修复能力；同时开展西藏青稞、
油菜、荞麦等特色作物重金属含量与
土壤重金属的关联性研究。对于重金
属背景值较高，盛产野生药材或菌类
的草地，则应选择敏感型植物，通过
分析指示型植物体内的重金属的浓度
评价土壤中重金属的生物有效性和土
壤污染的程度，确保西藏野生药材、
野生菌类等生长环境的安全。
结语
西藏土壤重金属污染研究工作还
处于起步阶段，重金属不同价态的测
定方法、重金属自动监测技术、污染
评价体系、修复措施等研究工作亟待
进一步开展和完善。随着西藏地区农
村社会、经济的迅速发展，工业化、
城市化进程的加快，尤其是矿业的发
展，西藏土壤重金属的污染问题已日
益凸显。针对西藏土壤重金属污染的
现状与特点，现提出几点防治对策：（1）
确立“预防为主、治理为辅”的基本
方针，合理科学地使用农药化肥等化
学药品，合理规范地开采矿产资源；（2）
综合考虑矿业和农业生产基地的规划
与布局；（3）对土壤环境质量进行动
态监测与评价，不仅要对土壤污染现
状进行调查研究，而且要预测未来的
发展趋势，为土地的维护提供科学依
据；（4）研究西藏青稞、药材、菌类
等特色作物重金属含量与土壤重金属
的关联性，确保西藏农作物、野生藏
药、野生菌类等特色产品的安全；（5）
根据西藏重金属污染的的程度以及土
壤利用类型，有针对性地选择积累型、
指示型、排斥型的农作物、观赏性植物、
菌类等修复型植物。
作者简介：
魏娜（1983—）， 女， 硕士， 助
理研究员。研究方向：农业资源与环境。
冯楚建（1970—） 男， 博士， 副
研究员。研究方向：科技政策。
（作者单位：1. 西藏农牧科学院农业质量标
准与检测研究所；2. 西藏自治区科学技术厅）

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