土壤重金属对中国食品安全的影响

1、科技论文翻译 学院： 食品与生物工程学院班级： 食品科学与工程12-01班 姓名： 刘 珂 学号： 541203010125土壤重金属对中国食品安全的影响摘要：食品安全是中国公众比较关心的是问题。本研究收集 465 发表关于在整个中国农田土壤中重金属污染率 。结果表明，镉的污染率最高的7.75%，其次是汞，铜、 镍、 锌、 铅和铬有比1%低的最低的污染率。中国农田土壤中总污染率为10.18%，主要是镉、 汞、 铜、 镍。采矿，冶炼，工业、 污水处理、 城市发展和施肥灌溉的人类活动向土壤释放一定量的重金属，导致农田土壤被污染。考虑到粮食生产的空间变化，约 13.86%的粮食生产造成了农田土壤中的

2、重金属污染。这些结果为许多中国农业土壤管理和保护提供了有价值的信息。介绍 对人体新陈代谢的健康有不利影响的重金属在环境中存在明显的问题，由于他们坚持在环境中对人体健康造成了严重的后果。这些有毒物质可以通过各种途径的摄入人类内部，例如皮肤接触，通过土壤食物链、 吸入剂、 以及口腔摄入的饮食。在土壤-蔬菜或土颗粒系统中，饮食为金属对人体侵入的主要途径。土是庄稼和蔬菜中重金属元素的重要来源，因为植物的根可以从土壤吸收这些污染物，并将它们传输到种子。除了耕地迅速减少，土壤重金属污染的威胁经常被忽略但没有低于中国的粮食安全的临界点。 1995 年，中国环境保护部通过大量的实验和土壤调查发出了土壤环境心理

3、质量标准。它考虑到土壤功能、 保护目标和土体参数ph 值和 CEC，提供了土壤污染物的允许的浓度极限和监测方法。本标准的目的是防止土壤污染和土壤功能的保护生态环境，农业与林业生产和人类的健康。有三个等级的土壤，其中重金属的 II 级限制金属用于农田土壤，保证健康的植物的生长和安全的粮食生产。如果重金属的浓度均高于限制级二级，土壤样本被认为是污染的。本标准已成为最重要的法律依据和我国土壤质量保护和污染防治的标准之一 随着快速工业化和农药在农业活动中的广泛应用，近年来，中国现在面临农田土壤重金属污染的重大的挑战。虽然大量的重金属污染的研究集中在在中国本地地区，但在全国范围内是很少的。从 2005

4、年到2013 年约 6.3 × 106 km2 的全国土地调查中，19.40%调查的农田土壤样品受到污染，主要污染物是重金属。此外，一项研由宋等人 (2013 年)回顾了127 个研究和报告说，严重的农田土壤污染主要是重金属镉、 镍、 汞、 砷、 铅;而锌、 铬和铜污染率低。另一项研究调查 来自中国各地的农田的131个土壤样品，并给了重金属的浓度水平，显示出 6.11%、 1.53%、 9.16%和 6.11%的样品镉、 锌、 铜、 镍、超过不那么严格的等级 II 和没有样品的铅、 铬超标。因此，我们仍然不知道空间受重金属污染影响的地区分布和不知道在中国他们对食物的影响。数据收集和方

5、法数据收集在此研究中，中国农田的表层土壤中重金属的污染率从2005 年至 2014 年的发表的论文研究中收集。张已研究叙述了甄选过程的相关文件。整体上，从 465 个同行评审条款中收集了 612个 数据记录的的重金属污染率。这些数据是根据土壤环境质量标准-1995，包括评估从 0 到 100%。他们计算了土壤样本高于二参考数目除以总的调查的土壤样本数。此外，这类的基本信息例如研究区域的位置，潜在的来源，土壤样品数量、 重金属污染率，引用，是每个研究所得。图 1 描述了收集到在每个省土壤中的的数据记录样本数。重金属污染的潜在人类来源 农田土壤中重金属元素的变化受到了母材和土壤性质，以及由人类活动

6、，如工业生产、 交通、 化肥灌溉。找出人类潜在的重金属，在中国6个土地，分别计算农田土壤重金属污染率。有色金属开采和冶炼活动。有色金属金属矿业和冶炼活动向空气排放大量的废水、 废气、 固体废物。因此这些废物中的重金属可以通过大气扩散和地表径流冲刷或风化进入土壤。表 4显示不同有色金属矿山和冶炼领域对重金属污染有不同的影响。美国为例，铜采矿和冶炼活动造成严重的镉、 铜和汞污染，污染率高达 45%以上。非盟采矿和冶炼活动导致汞污染土壤中比其他 7 种重金属元素明显加重。汞采矿和冶炼的铜的活动导致汞污染严重高达 70%以上，和也造成的三分之一的镉污染。在钼采矿和冶炼领域，镉和汞的污染是非常严重的。在

7、锰和 W 采矿和冶炼领域，土壤严重恶化的铜、 镉，和铅污染也是严重的锰矿区。铅锌、 锑、 锡采矿和冶炼活动可以引入大量的几乎所有的八种的进入土壤和铜、 锌、 镉、 汞、 镍污染造成严重的重金属污染。非金属采矿和冶炼活动。表 5 显示了在非金属采矿和冶炼领域的重金属污染率。煤田勘探活动造成高汞、 镉污染的土壤，污染率高达 20%以上。煤炭开采也含超过 10%铜和铬、 铅污染和约 7%锌污染和镍一点污染。雄黄采矿活动引入了大量的如土，但没有其他元素污染。在稀土矿区，镉、 铜、 汞、 铅污染率表明一样明显高于其他重金属。镉的污染在石油勘探领域最严重。 工业活动。我们对重金属污染率周围收集 8 数据记

8、录工业厂房。排名从高到低分别 43.99%、 37.21%、 平均减少了 35.17%，污染率6.50%、 7.69%、 0.64%，0，0，为镉、 镍、 铜、 汞、 锌、 砷、 铅和铬，分别。镉有最高的污染率在八重金属、，水泥和皮革生产以来的最高污染率土壤中引入了大量的镉。此外，水泥生产也造成重铜污染土壤，因为排放的气体含有大量的铜。石油化工总厂含铅高于汞、 锌、 铜、 和镉污染。它应该在这里被指出再生潮平的土壤重金属污染非常严重，由于当废水流进海大量的重金属会在土壤中积累。化肥和昆虫的投入。如果土壤不受人类活动偏远地区大多数重金属含量会远远低于其参考二限制。在偏远地区的外部来源主要是指农业

9、的通行做法应用动物粪肥或无机肥料或杀虫剂 。此类应用程序可能会导致的重金属元素，特别是 镉、 钯增加。微量金属输入的镉，以及和铬通过肥料是相近或更高比金属输入通过大气沉降在欧洲农业土壤 。在这研究，土壤镉和镍在偏远地区的高污染率 7.24%和 30.4%。更多2%的样品受到污染的铜、汞、和锌1%以上受到污染。铅、 铬污染率低于 1%。虽然污染率偏远地区并没有表现出很多严重的污染，它应该是注意到那肥料应用全民族农业实践。化肥的长期使用可能导致高累积的重金属在土壤中，金属和最后导致耕地的土壤被污染。重金属污染对食品安全的风险评估农业重金属的过度积累可能会导致土壤污染和提高重金属吸收的作物，从而影响

10、食品质量与安全 。因为八个重金属污染率常常表现出不同甚至在一个地方，最大值应考虑污染率，来评估他们对食品安全的风险。约 10.18%调查的土壤样品超过参考二值，该值指示这些耕地作物种植足够安全。之间的污染重金属污染。镉是389 个数据记录贡献最大的污染率，占 47.87%，然后汞、 铜、 镍的贡献15.17%、 12.34%和 9.48%。锌、 砷、 铅、 铬 低于 7%，农田土壤被严重污染的 镉、 汞、 铜、 镍、 一起贡献约 84.85%的总重金属污染。图 3叙述了农田土壤重金属在省级范围内的污染率。天津在高于 70%，主要原因是高比例的污水灌溉农田土壤中的污染率最高。湖南省，广西庄汽车区

11、域贵州省广东 省污染率的 55.93%， 36.25%，38.75%和30.80%，因为有大量的采矿和冶炼活动和化工生产厂。四川重金属污染率，湖北省从20.00% 30.00%。各省的黑龙江、 吉林、 辽宁、 海南、 河北、 内蒙、青海、 山西、 北京、 甘肃、 山东已超过 10.00%，而其余省范围内相对较低的污染比率为10.01 20.00%。不确定性 第一，在中国由于快速经济和产业的发展农田土壤中的污染情况逐年改变。图 4研究中使用的数据收集从 2005 年到 2014 年。受影响的粮食生产的总的粮食生产在中国每个省占的百分比。然而，这问题似乎不可避免的因为它是不容易探讨大面积 (1,3

12、53,850 km2) 的在整个中国在短时间内的农田。 第二，尽管我们试图收集多重金属污染的数据，调查的面积占总面积的耕地 (1,353,850 km2) 的 70.50% 87.48%，可能不代表中国的整体情况。 第三，由于土壤样品是不均匀分布在中国各地，采样方法不是系统设计。土壤样品的不均匀分布可能会影响土壤重金属污染评价的一致性。特别是，当我们评估在区域或国家的污染情况导致高污染率规模一些研究旨在探讨对可能的土壤重金属含量的人类活动影响。此外，一些省份有相对小的样本，也带来了不确定性。结论这项研究回顾 465 个研究中国农田土壤重金属污染率。镉被评为最高污染重金属比率为 7.75%，汞、

13、 铜、 镍、 锌是下一个顺序，而剩余的重金属元素不被排序。铜、 铅、 锌、 表明出高的相关系数和镉与铜锌不相关，指示这些重金属可能分享一些常见的相关性来源。采矿和冶炼业，灌溉污水处理，城市的人类活动发展和施肥释放一定量的重金属到土壤，导致的可耕土壤污染。总共约10.18%的可耕土壤被重金属污染了及 13.86%的农田土壤中中国粮食生产受重金属污染。参考文献1. Khan NI, Owens G, Bruce D, Naidu R (2009) Human arsenic exposure and risk assessment at the landscape level: a review.

14、 Environmental Geochemistry and Health 31: 143166. doi: 10.1007/s10653008-9240-3PMID: 191724012 . Park RM, Bena JF, Stayner LT, Smith RJ, Gibb HJ, Lees PSJ (2004) Hexavalent chromium and lung cancer in the chromate industry: A quantitative risk assessment. Risk Analysis 24: 10991108. PMID:155632813.

15、 Lu Y, Yin W, Huang LB, Zhang GL, Zhao YG (2011) Assessment of bioaccessibility and exposure riskof arsenic and lead in urban soils of Guangzhou City, China. Environmental Geochemistry and Health 33: 93102. doi: 10.1007/s10653-010-9324-8PMID: 205240514. Center' CEM (1990) Chinese soil element ba

16、ckground concentent. Chinese Environment Science Press, Beijing.5. Kile ML, Houseman EA, Breton CV, Smith T, Quamruzzaman O, Rahman M, et al. (2007) Dietary arsenic exposure in Bangladesh. Environmental Health Perspectives 115: 889893. PMID: 175895966. Meng M, Li B, Shao JJ, Wang T, He B, Shi JB, et

17、 al. (2014) Accumulation of total mercury and methymercury in rice plants collected from different mining areas in China. Environmental Pollution 184:179186. doi: 10.1016/j.envpol.2013.08.030PMID: 240561877. Liu YL, Wen C, Liu XJ (2013) China's food security soiled by contamination. Science 339:

18、 13821383.8. Zaccone C, Di Caterina R, Rotunno T, Quinto M (2010) Soilfarming systemfoodhealth: Effect of conventional and organic fertilizers on heavy metal (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) content in semolina samples. Soil & Tillage Research 107: 97105.9. Davis EB (2006) Focus on Environmental Researc

19、h. Nova Science Publishers, Inc New York.10. Dummer TJB (2008) Health geography: supporting public health policy and planning. Canadian Medical Association Journal 178: 11771180. doi: 10.1503/cmaj.071783PMID: 1842709411. Li M, Xi X, Xiao G, Cheng H, Yang Z, Zhou G, et al. (2014) National multi-purpo

20、se regional geochemical survey in China. Journal of Geochemical Exploration 139: 2130.12. Zhu YG, Sun GX, Lei M, Teng M, Liu YX, Chen NC, et al. (2008) High percentage inorganic arsenic content of mining impacted and nonimpacted Chinese rice. Environmental Science & Technology 42:50085013.13. Zh

21、ang XY, Lin FF, Wong MT, Feng XL, Wang K (2009) Identification of soil heavy metal sources from anthropogenic activities and pollution assessment of Fuyang County, China. Environ Monit Assess 154: 439449. doi: 10.1007/s10661-008-0410-7PMID: 1859717714. Niu L, Yang F, Xu Co, Yang H, Liu W (2013) Stat

22、us of metal accumulation in farmland soils across China: From distribution to risk assessment. Environmental Pollution 176: 5562. doi: 10.1016/j. envpol.2013.01.019PMID: 2341626915. Zhang XY, Chen DM, Zhong TY, Zhang XM, Cheng M, Li XH (2015) Assessment of cadmium (Cd) concentration in arable soil i

23、n China. Environmental Science and Pollution Research 22: 49324941. doi: 10.1007/s11356-014-3892-6PMID: 2548397116. Zhou H, Zeng M, Zhou X, Liao BH, Liu J, Lei M, et al. (2013) Assessment of heavy metal contamination and bioaccumulation in soybean plants from mining and smelting areas of southern Hu

24、nan Province, China. Environmental Toxicology and Chemistry 32: 27192727. PMID: 2403810117. Shan XY, Xu SQ (2011) The analysis and assessment on the pollution condition of heavy metals in the soil around the Qinglong dachang Antimony Mining area in Guizhou Province. Journal of Guizhou Unveristiy (Na

25、tural Science) 28: 132135.18. Feng XL, shang J, Zhu Y, yan S, Han B (2011) Assessment of Heavy M etals Pollution and Content on Vegetables in Ganzhou Tungsten Ore and Industrial Areas. Journal of Jiangxi University of Science and Technology 32: 4.19. Ettler V, Sebek O, Grygar T, Klementova M, Bezdic

26、ka P, Slavikova H (2008) Controls on Metal Leaching from Secondary Pb Smelter Air-Pollution-Control Residues. Environmental Science & Technology 42: 78787884.20. Yang YG, Liu CQ, Pan W, Zhang GP, Zhu WH (2006) Heavy metal accumulation from zinc smelters in a carbonate rock region in Hezhang Coun

27、ty, Guizhou Province, China. Water Air and Soil Pollution174: 321339.21. Yang KY, Xiong W, Luo Y, Yang L, Zhang L (2011) Analysis and assessment on pollution condition of heavy metals in soil in the farmland around Dujiangyan City. Environmental Monitoring in China 27:1016.22. Kumar R, Alamelu D, Ac

28、harya R, Rai AK (2014) Determination of concentrations of chromium and other elements in soil and plant samples from leather tanning area by Instrumental Neutron Activation Analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 300: 213218.23. Li J, Lu Y, Yin W, Gan H, Zhang C, Deng X, et al. (2

29、009) Distribution of heavy metals in agricultural soils near a petrochemical complex in Guangzhou, China. Environmental Monitoring and Assessment 153:365375. doi: 10.1007/s10661-008-0363-xPMID: 1860046624. Fu HB, Li QS, Luo CC, Chen LY (2009) Heavy metals pollution in the reclaimed tidal flat soils

30、and crops in the Pearl River Delta. Journal of AgroEnviromnent Science 28: 1142114625. Faria Pereira BF, He Z, Stoffella PJ, Montes CR, Melfi AJ, Baligar VC (2012) Nutrients and Nonessential Elements in Soil after 11 Years of Wastewater Irrigation. Journal of Environmental Quality 41: 920927. doi: 10.2134/jeq2011.0047PMID: 2256527326. Bullock P, Gregory PJ (2009) Soils: a neglected resource in urban areas. In: Bullock P.,Gregory P.J. (Eds