近日,发表于《科学》杂志的一项由中国科学家侯德义及其同事主导的研究显示,全球近17%的农田受到“重金属”污染,砷、镉、铅等污染物虽肉眼难见,却对食品安全和人类健康构成严重威胁。

重金属和准金属源自天然或人造,因密度高、原子尺度重量大而得名“重”。它们无法分解,可在土壤中停留数十年,被作物吸收后进入食物链,并在人体内积累,引发慢性疾病,这一问题已切实影响到当下种植的粮食。其中,锌和铜等是人体必需的微量营养素,而砷、镉、汞和铅等即使在低浓度下也具有毒性。这些重金属的来源既有自然地质作用,也有数十年工农业活动,通过采矿、工厂排放、化肥使用或受污染的水沉积在土壤中。
农作物生长时会吸收土壤和水中的养分,也会吸收这些污染物。如水稻会从被水淹的稻田中吸收砷,绿叶蔬菜会积累镉。这些金属虽不改变食物的味道或颜色,但会改变其在体内的作用。长期接触砷、镉或铅与儿童癌症、肾脏损害、骨质疏松症和发育障碍等有关,在饮食严重依赖单一主食作物的地区,风险会成倍增加。
该研究是最全面的土壤污染测绘工作之一,研究团队结合机器学习进展和来自1493项研究的796084个土壤浓度数据,系统评估了全球土壤中砷、镉、钴、铬、铜、镍和铅这七种有毒金属的污染情况。研究发现,农业土壤中镉含量常超阈值,特别是地图中红色阴影区域。此外,研究还描述了一条从南欧延伸至中东、南亚的“金属富集走廊”,这些地区的农业生产力与采矿业、工业活动及有限监管的历史紧密相关。
农田重金属污染因地区而异,受地质条件、土地利用历史和水资源管理影响。在中亚和东南亚,稻田灌溉的地下水天然含砷,会将砷沉积到土壤并被水稻吸收。不过,大自然也提供了一定防御,土壤中某些铁矿物可将有毒的亚砷酸盐转化为危害较小的砷酸盐。在西非部分地区,如布基纳法索,研究人员开发了使用零价铁的简单过滤系统,有效去除地下水中的砷。在南美洲部分地区,小型矿场附近的农田面临额外风险,亚马逊盆地森林砍伐和非正式金矿开采加剧了汞排放。遗留采矿场附近的农田常遭受长期污染,但通过适当技术可得到修复,甚至转变为循环经济机会。
土壤污染不仅是科学问题,更是环境正义问题。受影响最严重的社区往往对污染责任最小,他们面临粮食和水资源匮乏以及有毒物质暴露的双重负担。解决这一问题没有单一方案,需要对受污染的土壤和地下水进行可靠评估,尤其是在脆弱的小农耕作系统中,还需减少暴露、改善灌溉系统、管理遗留工业场地,并让社区获得安全耕作的信息和工具。
土壤承载着记忆,若得到适当支持,也拥有治愈的潜力。《科学》杂志的研究提醒我们,食品安全始于脚下的土地,各国应避免在不知情的情况下输出毒性,农民也应拥有安全种植粮食的条件。
















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