“民以食为天，食以粮为先”，粮食安全问题一直是人们关注的焦点。城市发展、工业生产带来的污染使土壤保护问题凸显，这会影响粮食安全吗？
近日，珠江科学大讲堂第53讲在广州洛溪新城中学举行。中国科协土壤环境科学传播专家团队首席专家陈能场博士带来了一场关于土壤污染和粮食安全的科普课堂。
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土壤污染关键因素在镉超标
认识土壤污染及粮食安全问题，需着重关注重金属“镉”。
据陈能场介绍，重金属的毒性与物质存在形式及价态有关，对人体危害较大的5种重金属是：铅、汞、铬、砷、镉。其中，镉主要通过食物摄入和香烟吸入的途径进入人体，且通过尿液途径排出速度极慢，最长可在人体内存留数十年，从土壤污染的角度看，镉是食物链摄入的影响人体健康最主要的重金属元素。
陈能场指出，镉的化学性质与锌相似，都是土壤污染物中常见的重金属，其中镉会通过电镀、大气沉降等方式形成土壤镉污染。
那么，中国目前土壤的镉安全性如何？
据《全国土壤污染状况调查公报》显示，2010年我国有2186吨镉排到大气中，1417吨进入农田里面，近13%经土壤排走，87%滞留在土壤里。以耕层20cm、土壤容重为1.15g/cm进行计算，土壤镉含量年增0.004mg/kg，按照这个速度，从1990年的土壤背景值起算，50年内我国土壤或面临镉污染超标问题。
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“问题粮”还可能源于“酸土壤”
重金属含量不超标的土壤，也会出现粮食安全问题，这可能是“酸”在作祟。
陈能场表示，他曾在被称为“癌症村”的上坝村进行实地调查，发现当地土壤重金属含量并未超标，然而土壤中PH值可达7点多，呈酸性状态，在这种条件下土壤很容易吸收重金属，影响粮食安全。他援引一篇学术文章的说法称：30年里中国土壤酸度增加了近6倍。
据介绍，采矿等人为作用带来了大量污染源，单纯检测土壤的镉安全性，可能符合国家标准，但受到外来因素影响，土壤或越变越“酸”。陈能场指出，在土壤受污染程度不高的情况下稻米中镉含量却超标，从土壤的角度看，土壤退化（酸化）或是主要因素之一。
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杂交水稻或更易产生“镉大米”
南方杂交水稻会否更容易吸收镉？
据介绍，日本曾做过一个实验，在同一片污染田里种植粳稻、籼稻、籼粳杂交，最后发现杂交稻的镉含量最高，达4.31ppm，而粳稻仅为0.66ppm。陈能场表示，南方种植的杂交水稻品种相对而言更容易吸收镉。稻米中的镉主要源于后期因素。水稻在生产过程中，后期容易缺水，水分管理不到位，会导致土壤镉有效性提高。从土壤—水稻生产系统来看，稻米镉超标问题，籼稻/杂交稻吸收能力强也是一个关键因素。
广州地区的土壤污染及粮食安全情况如何？陈能场指出，广东部分地区可能工业污染相对较多，但污染途径以外来因素居多，重金属污染有效性较低。比如西江流域的镉含量比东江流域高，镉在自西向东的环境下有效性会降低，对于广州等地区的粮食安全影响并不大。另外，广州人非常注重饮食养生，营养摄入多样均衡，这也提高了身体本身抗重金属污染的能力。
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重霾地区粮食容易吸收重金属
除了土壤，大气污染也是导致粮食重金属含量超标的重要因素。重霾地区的叶子更“吃”金（属）——这是陈能场在2014年提出的观点。从土壤—水稻—大气系统来看，在一些土壤洁净或轻微污染而镉沉降量大的地方，叶片的镉（重金属）吸收也是不可忽视的途径。
陈能场表示，水稻叶孔多，每平方毫米就有约634个。一项研究表明，叶片中的铅72.2%来自悬浮颗粒（含铅96.5±63.5纳克/立方米），叶孔易吸收重金属，大气污染对水稻重金属含量有较大影响。
陈能场说，他曾在做调查时发现一个现象：某村2012年稻米铅超标23倍，到了2015年降至5倍，其间并没有采取治理措施，这是为什么？原来，2013年后，稻田旁边的道路不走矿石车了，空气状况明显改善。
酸雨也是一个问题，陈能场总结为“酸雨效应”：大气污染增加叶片的重金属吸收，再加上酸雨，无疑“雪上加霜”。
支招
营养膳食均衡 构筑抗镉防线
人的抗重金属能力与体内营养息息相关。
活动中，陈能场展示的一张新西兰和日本两地人体身形对比图，引起了现场热烈讨论。在吸收镉含量大致相当的前提下，新西兰人经常每天摄取生蚝和牛奶等食物，各项指标表明该地区居民非常健康；而在日本，不少人易患与镉中毒密切相关的“痛痛病”。
此外，有研究显示，“痛痛病”患者中98.42%为女性，男性仅占1.58%。镉主要通过食物和抽烟两个渠道进入人体，相对于女性，男性抽烟人数较多，为何“痛痛病”患者男女比例却相反且如此悬殊？陈能场解释，女性镉摄取量虽少，但女性容易缺铁、锌、钙，尤其女性生育后身体钙流失明显，这种情况下镉容易进入身体中，所以女性体内镉相对较多。男性虽然摄取镉比女性多，但其身体中钙、铁、锌含量相对较高，所以排泄镉也较快。据介绍，女性镉排泄率为90%左右，男性可达到99%。
新西兰、日本两地居民健康情况，以及“痛痛病”男女患病差异都表明，身体内营养可大大提高抗镉能力，膳食营养为身体构筑抗金属的最后一道防线。
陈能场提醒，日常需注意这些膳食习惯：中国人多以米饭为主食，要认识到糙米在变成白米的过程中，镉含量仍留有90%，所以要注意选择产地安全的大米，且避免长期食用同一品种；瓜果类重金属含量一般较低，产自新疆或宁夏的瓜果更为安全；动物内脏重金属含量偏高，吃鱼头要注意剔除鱼鳃部分……整体而言，饮食需保证多样化和均衡性。
