一、镉大米成因我国是镉的主要资源国之一,其中伴生镉是镉资源的主要存在形式。
袁珊珊(2012)统计了我国各地区的镉采出量,如表2。
从不同地区来看,我国西南、中南地区的累积探明镉资源储量和镉采出量较大,分别占总量的79%,82%。
由于人类的开采等活动,越来越多的镉从自然本底中释放到环境中,并通过生物富集作用进入到食物链中。
本文通过对国内外相关文献梳理,归纳出可能导致我国大米镉污染的4条原因。
1. 矿区污染——我国公认的镉大米重要来源矿区污染是我国学者目前公认的镉大米的重要来源,也是湖南作为“有色金属之乡”大米镉超标情况在我国最严重的原因。
在自然本底中,镉通常与铅矿、铅锌矿、铜锌矿等共生,因此在冶炼金属时,镉可以通过废水、废渣、废气进入环境,再通过水源进入土壤和农田,最终进入食物链。
吴新民(2003)采集了南京市矿冶区、开发区、商业区、城市广场、风景区、老居民等6大功能城区56个土壤样本,分析发现矿冶区土壤中的镉、铅污染水平明显高于其他地区。
矿区周围土壤的高水平镉含量,加上大米本身对于镉的富集作用,都直接导致了矿区周围大米的不安全性。
Paul N. William(s2009)在湖南省12个不同大型矿区周围采集了100个大米样品,发现某些地区大米的镉含量可达2757ng/g,约为国家标准的14倍。
因此,作为产粮大省,同时又誉为“中国有色金属之乡”的湖南,确实存在大米镉超标的隐患。
值得注意的是,冶炼带来的镉并不仅仅会简单地沉积在矿区周围,废气、废水若不经处理直接排放,很容易形成大面积的土壤污染。
废气进入大气后,随着空气迁移,可沉降到其他地区。
对于废水而言,以湖南为例,湘江两岸因开矿、企业排污、生活废水等各种污染已有数十年历史。
雷鸣等千t(2010)研究发现湘江流域内的水体、土壤和农作物受到不同程度的重金属严重污染,其中镉和砷的污染较为突出。
在财新网记者统计的中国大米镉污染图中显示,污染地区多分布在开矿采矿,冶炼金属等工业区周围。
2. 肥料带入—国外公认的土壤镉摄入的主要途径据西方国家的估计,在人类活动对土壤镉的含量中,磷肥占54%~58% ,空气沉降占39%~41% ,污泥占2%~5%。
澳大利亚学者Satarug S(2003)对农业土壤中的镉进行分析,发现施入农田的磷肥是关键因素之一。
表3分析了澳大利亚不同磷肥的镉水平。
在日本,《肥料控制法》(The Fertilizer Control Law)规定,在1%的可溶性磷酸中,镉的含量不允许超过0.00015%。
每年,在全世界范围内消耗的磷肥达3000 万t,其中99%来源于磷矿石的加工。
Ra⁃phaël Lamber (t2007)认为由于磷肥在世界范围内广泛施用,是土壤镉的重要来源。
在我国,磷肥同样被认为是导致镉大米的重要原因。
在2013年问题大米指向湖南时,就有相关官员表示,部分地区周围无重金属企业,大米镉超标或由肥料带入。
我国磷肥工业起步较晚,但经过50多年的发展,我国磷肥生产量和消费量都居于世界前列。
近10年来我国磷肥消费量在980万~1443万t波动,平均值为1198万t/年,约为世界消耗量的1/3。
鲁如坤(1992)通过研究我国磷矿和磷肥中的镉水平,发现我国磷肥中的含镉量远低于国际上一般含量,并计算出全国30 个主要磷肥生产厂家生产的磷肥中(以P2O5计)的平均含镉量为 4.1g/t。
因此,根据我国的磷肥消耗量和磷肥含镉量,可估计我国每年由肥料带入土壤的镉大约有49 t。
我们的估计结果基本吻合其他相关估计:据广东环保局估测,我国每年随磷肥带入土壤的总镉量约为37 t,因而含镉磷肥是一种潜在的污染源(广东省环境保护局公众服务网,2003)。
然而,从我国大米镉污染现状来看,由于大体呈现的是点分布,局部存在面分布的情况,而磷肥的施用在全国都很普遍,因此,由磷肥摄入的镉应该不是引起我国大米镉污染的罪魁祸首。
尽管如此,我国每年由肥料带入几十t镉进入土壤,再加上镉10~30年的半衰期,故肥料带入这一途径值得引起关注。
3.固体废弃物污染—土壤污染的潜在威胁固体废弃物包含工业废渣,城市垃圾等。
镉可用于制造电池,其化合物还大量应用于生产颜料、荧光粉等。
由于目前我国大部分城市还无法做到较好的垃圾分类,如果含镉的废弃物不能很好地分离回收,不管是进行焚化还是掩埋处理,都会导致土壤的污染。
随着经济的发展,我国已成为电池的生产和消费的第一大国,电池生产量可达世界生产总量的1/2左右,但回收率却不足2%(尤宏等,2002)。
我国每年产生的废旧镍镉电池大约有1.2亿只,由于镍镉电池含有大量的镉,这无疑给环境带来了很大的威胁(朱建新等,2002)。
据估计,1节1号电池在土壤中的溶出物可使1m2的土壤丧失农用价值。
相比发达国家高达82%的废电池再利用率,我国在废电池回收以及再利用方面还存在非常大的提升空间。
此外,据2010年联合国环境规划署发布的报告,我国已成为世界第二大电子垃圾生产国,每年生产超过230万t电子垃圾,仅次于美国的300万t。
Jianjie Fu(2008)调查了浙江台州——长三角“最毒”的电子垃圾拆解基地的重金属污染情况,发现大米中镉和铅的含量比其他地区大米的分别高出8倍和4倍,并且31%的大米样本超过国家标准。
由于固体废弃物的种类较多,包括电子垃圾、荧光粉等等,因此估测由固体废弃物为土壤带入的镉量存在一定的困难。
然而,从研究发现废弃物带来的土壤污染绝对不容小觑,因此,对废弃物进行更好地回收利用,是我国处理环境问题时需要面临的一大挑战。
4污水(污泥)灌溉——扩大土壤和水体的镉污染范围上述含镉污染源一旦进入地下水或河流,随着水体的流动,将会带来更大面积的镉污染。
日本四大公害事件之一,发生在20 世纪的“痛痛病事件”,就与污水灌溉有关。
由于日本富山县神通川河上游炼锌厂排放的镉排入河体,居民饮用了神通川河的水,并用河水灌溉两岸的庄稼,使得镉直接或通过生物富集作用进入人体,从而患病。
由于我国水资源匮乏,污水灌溉近几十年来得到迅速发展,然而污水灌溉却容易带来环境忧患。
污水中的金属元素,如镉、铅、锌等通过灌溉进入农田后,容易进入食物链中,被人类摄入。
我国污水灌溉始于1957年,1998年我国污灌面积到达361.8万hm3,占全国灌溉总面积的7.3%(刘润堂等,2002)。
随着近10年来工业发展,污水排放量也日益增多。
以2005年为例,工业和城镇生活废水排放量达到了524.5亿t,重点流域污染物排放量明显超过环境容量(孟伟,2007)。
我国污灌存在的主要问题有:工业、城市污水排放量大,且处理率低;农业灌溉普遍缺少污水前处理等。
而根据我国农业部的一项全国污灌调查显示,在约140万hm2的污水灌溉区域中,遭受重金属污染的区域占总体的64.8%(裴亮,2010)。
因此,在我国的背景下,一方面含镉的污水排放缺乏控制,另一方面农业污水灌溉应用普遍,这都一定程度地导致镉通过生物富集作用进入大米,并被人体摄入。
二、我国农业产地环境环境治理存在的问题1不公开污染数据2006年7月,环保部就曾联合国土资源部开展全国土壤污染状况调查。
这是中国首次土壤污染普查,目的在于摸清全国土壤污染的具体情况。
该调查已于2010年完成,然而调查的数据至今仍未公开。
在2013年广东镉大米事件爆出后,一位北京律师向环保部申请公开2006年开始的土壤调查情况,但该申请以“国家秘密”为由被拒绝。
政府虽然在治理环境重金属已有所行动,但目前采取的是不公开的政策。
不公开的原因可能是担心引起群众的恐慌以及相关农民的损失。
在信息不公布的情况下,特别是此次广东镉大米事件曝光后,愈发引起了人们的恐慌。
由于此次曝光出的镉大米多来自于湖南,许多湖南的种植大户目前面临着粮食无人采购的情况,这对农户来讲损失巨大。
然而,据调查显示,湖南地区镉超标的大米是呈现局部分布,而不是普遍现象,如果以点概面的话,对湖南未来水稻产业的发展将是一个致命的打击。
同时,由于镉大米的信任品属性,即便是生产者——种植农户也几乎不能察觉出大米的镉超标情况。
如果不公开污染情况,一些污染地区的农户将会继续种植并销售,这对于农户本身健康和消费者都是不利的。
2 重金属污染监管部门多,管理效率低我国涉及到重金属污染监管的部门较多,包括环保部、国土资源部、农业部、食品药品监督局、发改委等。
环保部主要负责限制工厂等废气废水的排放;国土资源部负责监测土地重金属污染情况;农业部主要负责农产品中重金属污染的管理;食药局对食品生产、流通、销售环节中的安全情况包括重金属超标问题进行监管。
然而,多部门管理容易存在分工不明、利益冲突、管理效率低等问题。
某一地区一旦出现土壤重金属污染的情况,如何监测及通报污染信息,农民应该如何安置,生产的农作物应该如何处理,由哪个部门负责污染治理等一系列问题都有待解决,因此监管部门之间极易出现决策分散、办事推诿的情况。
提高行政效率和管理质量是治理重金属污染政府应当直面的问题。
3 地方监管部门向地方经济增长让路我国重金属污染政策在地方的实施方面还存在一定的制约因素。
张卫东(2007)通过V AR模型分析了我国环境政策对经济增长和环境污染的关系,研究认为我国的环境政策没有得到充分实行,并且实施方式也是以事后治理为主,这都导致了环境政策实施的不效率。
地方官员晋升机制以及地方保护主义是环境政策实施不足的重要因素。
“GDP压倒一切”的唯利思维和“按领导意思办”的唯上思维,使得地方政府忙于落实上级的“硬性指标”,纷纷引进大项目大工程,却忽视了地方的科学发展,如环境污染等。
由此可推测,过去在重金属管理中,农业部、环保部的监管任务均向经济指标让步。
周黎安(2007)从制度的角度对这一现象进行了阐释。
他认为晋升锦标赛作为激励模式,是中国奇迹的重要根源,然而也产生了一系列扭曲性后果,如食品药品安全监管、环境污染等。
此外,地方政府对于粮食的态度,主要关心的是粮食安全以及粮食市场的稳定。
对于粮食的重金属污染问题,特别是已污染大米的销售,地方政府通常采取睁一只眼闭一只眼的态度。
4 污染治理难度大—资金、技术尚不到位治理环境污染所需的财力、技术支持等都为我国治理污染带来了很大的挑战。
由于土壤中的重金属具有累积的作用,因此修复起来是一项成本高、投入大、耗时长的工程。
以湖南的湘江重金属污染治理为例,据湖南省环保厅测算,治理要达预期效果,总投入须超过4000亿元;同时技术方面,如湘江底泥重金属难以根除以及企业的技术升级仍待推进。
Lorentzen·P(2014)在研究中国环境政策实施情况时,发现地方环保局的财政来源于地方政府,而地方政府环境决策容易受当地大型企业的绑架。
因此,在没有充足的资金来源下,地方环保局很难真正做好环境治理的工作。