土壤质量与农产品安全

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/9/8,#,土壤质量与农产品安全,河南省天源植物香料研究所,土壤质量与农产品安全,土壤质量的内涵,土壤质量评价指标与方法,安全农产品与土壤质量,土壤修复,长期以来，科学家对人类活动引起的大气与水体质量的影响投入较多关注，直到,20,世纪,70,年代，由于全球性土壤退化加剧以及由土壤退化诱发的生态环境破坏和全球变化，人们才开始注重土壤质量在持续生产中的作用以及其与植物、动物和人类健康之间的关系。,土壤质量的,内涵,土壤质量定义,美国土壤学会对土壤质量的定义为：在自然或管理的生态系统边界内，,土壤具有动植物生产持续性，保持和提高水、气质量以及支撑人类健康,与生活的能力。,我国科学工作者对土壤质量的定义为：土壤提供食物、纤维、能源等生,物物质的土壤肥力质量，土壤保持周边水体和空气洁净的土壤环境质量，,土壤容纳消解无机和有机有毒物质、提供生物必需的养分元素、维护人,畜健康和确保生态安全的土壤健康质量的综合量度。,土壤质量评价,指标及方法,土壤质量主要表现在内在和外在的功能上，土壤质量本身并不能直接被测量，,但可以用一系列物理、化学和生物性质来表征。,土壤质量指标是从土壤生产潜力和环境管理的角度检测和评价土壤的形状、,功能或条件。通常包括土壤物理、化学和生物三个方面。,土壤质量评价指标,土壤质量指标与土壤过程或功能之间的关系如下表,土壤质量评价方法,多变量指标克里格法,土壤质量中和评价方法,土壤相对质量评价方法,安全农产品与,土壤质量,安全农产品,无公害农产品是指产地环境、生产过程、产品质量符合无公害农产品标准，并取得无公害农产品标识的产品。,绿色食品是指遵循可持续发展原则，按照绿色食品标准生产，经专门机构认定，许可使用绿色食品标志的无污染的安全、优质、营养食品。,有机食品是指根据有机农业和有机食品生产、加工标准生产出来的经过法定有机食品认证机构认证，供人类消费、动物食用的产品,安全农产品与土壤质量之间的关系,土壤肥力退化与农产品安全的关系,土壤肥力退化主要是指土壤养分的贫瘠化与土壤有效养分供应机制的丧失。,土壤养分元素含量及有效性与植物产品、动物产品和人体中养分元素的组成,及含量有着密切的关系。当土壤中某些化学元素的供给量低于或高于农作所,需的最适宜浓度时，农作物的生长会出现缺素症或中毒反应，从而影响农产,品质量，并通过食物链影响动物和人体健康。,例如，最典型的缺碘引起的地方性甲状腺肥大，就是由于土壤环境中缺碘，,导致粮食、蔬菜、饲料中缺碘，使人体从动植物食品中的碘摄入量不足造成,的。,例如，缺硒引起的克山病，我国是重灾区，其分布具有明显的地区性，基本,上沿大兴安岭、长白山、太行山、六盘山到云贵、康藏高原的山脉分布，在,病区内主要发生于吃当地粮食的农民。在克山病流行区，土壤中的硒都明显,低于非病区。,农产品质量安全不仅与土壤中元素的绝对含量有关，也与化学元素的赋存状,态、土壤的理化性质及化学元素间的相互作用有关。如地氟病，氟斑牙等。,肥料和农药施用与农产品安全的关系,（,1,）施肥对农产品安全的影响：,合理的农业施肥是提高土壤肥力的主要措施。我国农产品产地环境严重恶化,的主要原因之一就是化肥的过量和不正确施用。过量施用氮磷肥加剧温室气,体排放，非点源污染等环境问题。直接导致土壤中硝酸盐含量过高，从而引,起农产品中硝酸盐富集及农产品品质下降。蔬菜是一种容易富集硝酸盐的作,物，人体摄入的硝酸盐有,81.2%,来自蔬菜，其中由于氮肥使用过量，土壤富,集的硝酸盐想蔬菜中迁移，然后通过食物链进入人体是危害人体健康的主要,途径。,（,2,）施药对农产品安全的影响：,土壤是农药的集散地和储藏库，施入农田的农药大部分残留于土壤环境介质,中。研究表明，使用农药的,80%-90%,计入土壤环境，从而导致农作物及弄畜,产品中出现微量的农药残留，污染食品，危害人体健康。在成都市的有关研,究表明，婴儿自母乳中摄入六六六和滴滴涕的量仍高于相应的每日允许摄入,量值，说明土壤中残留的有机氯农药通过食物链最终对下一代的健康产生了,影响。,土壤环境污染与农产品安全的关系,（,1,）土壤重金属污染：污染土壤中的重金属通过农作物根部吸收产生富集和,放大，该过程不仅使农产品中重金属含量增加，通过食物链危及人和动物的安,全，而且还破坏农产品的营养成分，降低其营养价值，影响其质量和产量。污,染土壤中的重金属主要包括汞、镉、铅、铬、铜、锌、砷、铅等重金属含量超,标和接近临界值。例如，沈阳市张士灌区用污水灌溉,20,多年后，被严重污染的,耕地已达,13%,，其中稻田土壤含镉达到,5-7mg/kg,，这些耕地上产的稻米中镉,浓度高达（已超过诱发“痛痛病”的平均镉浓度,0.4mg/kg,）。,（,2,）土壤中有机污染物的含量：土壤中有机污染物主要有有机农药、,POPs,、,矿物油类、表面活性剂、废塑料制品、有机卤代物以及工矿企业排放的含有机,质的三废等。土壤中有机污染物多具有残留期长的特点，他们的存在不仅使土,壤退化，而且已严重影响农产品品质安全。更值得注意的是许多低浓度有毒污,染属环境激素类物质，其影响是缓慢和长期的，可能长达数十年乃至数代人。,例如，浙江台州路桥区，因许多非法小作坊来源于美国韩国日本的电子垃圾，,造成全区近,50%,土壤已受到不同程度的多氯联苯（,PCBs,）污染，土壤中含量,达,1100ng/g,，大气中气相多氯联苯浓度高达,641ng/m3,，从而引起了一系列农,产品安全问题，当地的水稻，葡萄均已受害。,（,3,）放射性污染：近几年，随着核技术在工农业、医疗、地质、科研等领域的广泛应用，越来越多的放射性污染物进入土壤环境，这些放射性污染物除可直接危害人体健康外，还可使农产品放射性核素比活度超标，从而危害食物链安全及人体健康。此外，还可影响土壤微生物的生存和种类，从而影响到土壤的肥力和土壤对有毒物质的分解净化能力。,例如，燃煤和燃煤发电厂是环境中放射性核素增加的原因之一，其产生的放射性核素除部分以煤灰及相关副产物的形式用作建筑材料而导致建筑物内放射性北京含量增高外，绝大部分以空气沉降物的形式进入土壤中，进而通过食物链构成潜在威胁。,保障农产品安全的土壤质量管理对策及措施,构建和完善产地土壤质量评价、定级和监控系统,强化肥料、农药管理，推行安全化生产规范技术,保护产地农业环境，修复污染土壤,加大对农业从业人员包括农民进行土壤质量技术知识以及相关从业者需求的,知识的培训教育投入，以提高农业从业者的综合素质，从源头人的层面把控,农产品安全和土壤修复工作，应该会更有效果。,土壤修复,不同类型的土壤污染，其修复技术也不完全相同。目前，土壤修复技术主要有：生物修复（包括植物修复、微生物修复）、化学修复、物理修复等。有些修复技术已经进入现场应用阶段得到了较好的效果。,生物修复,生物修复主要依靠生物（特别是微生物）的活动使土壤污染物讲解或转化为无毒或低毒物质的过程。微生物修复更适用于有机污染物土壤的修复。,微生物对有机物的降解需要以下环境条件：微生物可利用的营养物、合适的,PH,值、有代谢能够进行的电子受体。如果缺少一项条件，将会影响微生物修复的速率和程度。特别对于外来的污染物，很少有土著微生物能够降解他们，需要加入经过人工驯化的工程菌来实现高效修复。,微生物修复是否成功，主要取决于是否存在激发污染物降解的合适的微生物种类以是否对污染土壤点的生态条件进行改善或加以有效控制和管理。,植物修复,污染土壤的植物修复是指利用植物本身特有的吸收富集污染物、转化固定污染物以及通过氧化还原或水解反应等生物化学过程，使土壤环境中的有机污染物得以降解，使重金属等无机污染物被固定脱毒；与此同时，还利用植物根际圈特殊的生态条件加速土壤微生物生长，显著提高根际微生物的生物量和潜能，从而提高对土壤有机污染物的分解能力以及利用默写植物特殊的积累和固定能力去除土壤中默写无机污染物的能力。植物修复在低到中等污染土壤应用效果较好。有以下四种方式：,1,，植物提取：植物直接吸收污染物并在体内积蓄，后进行热处理、微生物处理和化学处理，实现污染物的转移。,2,，植物降解：植物本身及微生物和各种酶系将有机污染物降解。,3,，植物稳定：植物在与土壤的共同作用下，将污染物固定并降低活性。,4,，植物挥发：与植物吸收相关联系的，利用本身吸收、富集、挥发而减少土壤中的挥发性污染物。,化学修复,物理修复,污染土壤的化学修复技术是利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物被降解和毒性被去除的修复技术。,依赖于污染土壤的特征和不同污染物，化学修复手段可以是将气体、液体或活性胶体注入土壤下层、含水层、或在地下水流经的路径设置可渗透反应墙，滤出地下水中的污染物。,在英美等发达国家，污染土壤的物理修复得到了很大的重视，发展也较快。主要包括：,（,1,）物理分离技术,（,2,）蒸汽浸提技术,（,3,）玻璃化技术,（,4,）电动修复技术,谢谢,！,