大米中镉污染现状研究
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－１
人体摄入的镉半衰期长达 １０ ~ ３０ 年ꎮ 即便是小剂
品安全 局 ( ＥＦＳＡ) 规 定 尿 镉 阈 值 为 １μｇ ｇ 肌 酐ꎮ
量的镉摄入ꎬ 也会大大危害人体健康ꎮ 进入人体的镉
赵迪等在对采集的样品进行测定并通过毒性动力学模
会与其他物质反应生成镉硫蛋白ꎬ 再经由血液循环分
型预测发现ꎬ 各省份间尿镉含量差异较大ꎬ 其中ꎬ 湖
排放到环境中ꎬ 经自然沉降蓄积在土壤中ꎻ 矿物开采
过程产生的废弃物也加剧了附近水源、 土壤的污染和
也导致土壤环境中镉含量的增高ꎬ 并随食物链而不断
４４２０ ５
３９９３ ９
２８０６ １
２３７７ ９
１７６０ １
１９５９ ９
向环境释放镉ꎮ 工业生产中ꎬ 含镉废气通过扩散作用
２２０２ ８
４７５４ ８
形杀手” ꎬ 因此开展相关的监测和防控工作至关重要ꎮ
物中排第 ３ 位ꎬ 仅次于玉米和小麦ꎮ 据联合国粮食及
污染问题已成为威胁食品质量安全和人民健康的 “ 隐
ꎮ 在我国ꎬ 约 ６０％以上的人口以大米为主食ꎮ 据
本文研判了大米镉污染现状及危害ꎬ 对大米降镉技术
米
[１]
国家统计局发布的最新统计年鉴资料显示ꎬ 截至 ２０２０
绿色建筑ꎮ
３ ４ ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４
农业与技术 ※农业科学
大米ꎬ 镉含量差异巨大ꎬ 广东省大宝山矿区种植的大
人体缺铁时ꎬ 镉的累积量显著增加ꎮ 这可能是铁和镉
常见的土壤改良剂有钙镁磷肥、 有机肥、 沸石、 生物
在人体内共用了二价金属离子转运通道进行吸收转
质炭等ꎮ 这些改良剂施用到土壤后ꎬ 通过竞争吸附、
运ꎬ 当铁缺乏时ꎬ 通道的吸收转运能力增强ꎬ 从而导
致镉的吸收量同步提高ꎮ 与 Ｆｅ － Ｃｄ 作用相似ꎬ Ｃａ 含
吸收ꎮ 因此ꎬ 有必要开展相关研究为促进民众营养元
研究发现ꎬ 水稻植株及籽粒对镉的吸收与水稻基
因型密切相关ꎮ 因此ꎬ 可以选育并种植镉转运率低的
水稻ꎮ 仲维功等通过田间试验ꎬ 发现籼稻精米和籽粒
中镉积累量最高ꎬ 其次是杂交稻和粳稻 [１２] ꎮ 近年来ꎬ
国内外学者研究发现了一些新的低镉水稻基因型ꎬ 由
前列腺癌等多种癌症也被证明与镉有一定的关联ꎮ 因
的耕地和水源ꎬ 导致稻米镉含量超标ꎬ 附近居民因摄
此ꎬ 世卫组织和联合国环境规划署分别将镉列为需优
入镉污染大米和水源而导致镉中毒ꎬ 诱发骨痛病ꎬ 并
先考虑和重点控制的污染物ꎬ 欧盟将镉列为要予以规
造成 ２００ 多 人 死 亡ꎮ 受 此 事 件 影 响ꎬ １９７０ 年 １０ 月ꎬ
ꎮ 其中ꎬ 镉是国际癌症
临界值为 ０ ２ｍｇｋｇ ꎬ 超过该要求即视为不合格产
物ꎬ 已成为人体镉摄入危害的主要途径ꎮ ２０ 世纪 ７０
个省ꎬ 共计 ９６ 个城市的大米镉浓度ꎬ 结果表明ꎬ 南方普
[２]
中心认定的 Ｉ 类致癌物ꎮ 大米作为人民群众的主要食
年代起ꎬ 联合国粮食及农业组织、 环境署和世卫组织
蓄约 １ / ３ 的镉化物ꎬ 使人体表现出糖尿、 蛋白尿和氨
基酸尿症状ꎻ 镉中毒可阻碍骨骼的生长代谢ꎬ 导致骨
骼疏松、 萎缩变形等ꎻ 镉还严重威胁着人的呼吸、 心日本爆发骨痛病ຫໍສະໝຸດ 成为日本重大的环境危害事件ꎻ 日
血管、 免疫、 生殖系统和胚胎发育过程ꎻ 另外肺癌、
本富山县金属冶炼厂的排放镉含量超标ꎬ 污染了附近
研究表明ꎬ 镉 摄 入 在 一 定 程 度 上 会 毒 害 鼠 的 生
产量约为 ２ 亿 ｔꎬ １０％超标率意味着每年约有 ２０００ 万 ｔ
殖、 骨骼及听力系统ꎬ 而对镉致大鼠施以锌灌胃处理
镉含量测定发现ꎬ 其超标率高达 １００％ꎮ ２０１３ 年 ３ 月ꎬ
细胞的 ＤＮＡ [８] ꎮ 锌是一种人体的保护性金属ꎬ 锌与镉
布到身体各处ꎬ 并有选择地蓄积在人体个别器官中ꎬ
－１
南省尿镉含量最高ꎬ 为 ４ ７７μｇｇ 肌酐ꎬ 宁夏地区
－１
尿镉含量最低ꎬ 为 ０ ０００１μｇｇ 肌酐ꎮ
－１
近年来ꎬ 镉大米造成的问题日渐突出ꎬ 因而食品
安全也成为民众密切关注的话题ꎮ ２０ 世纪 ３０ 年代ꎬ
对脏器造成损伤ꎮ 其中肾脏是镉的主要靶器官ꎬ 可积
素补充和膳食结构优化提供理论依据ꎬ 并通过改善饮
于其复杂的吸收转运和积累机制以及各重金属元素之
食结构降低大米镉的生物有效性和对人体的毒害作
米镉浓度甚至高达 ７ ０ｍｇｋｇ ꎮ
－１
镉主要存在于天然的地壳表面ꎬ 人为活动也可以
表 １ 我国南方部分地区作物种植结构
地区
江苏
浙江
湖南
广东
广西
粮食作物播种
谷物播种
稻谷播种
面积 / 万 ｈｍ ２
面积 / 万 ｈｍ ２
面积 / 万 ｈｍ ２
９９３ ４
８０４ ２
６３６
５４０５ ６
５０９５ ３
进行总结ꎬ 并对今后的研究方向提出展望ꎬ 为镉大米
产量最高达 ２２２８４ ２ 万 ｔꎬ 见图 １ꎮ
１ 大米镉污染现状
年我国的水稻作物播种面积达 ３００７ ６ 万 ｈｍ ꎬ 稻谷年
２
的综合应用提出新的思路ꎮ
２０１４ 年发布 的 « 全 国 土 壤 污 染 状 况 调 查 公 报»
表明ꎬ 我国土壤超标点位的数量占调查点位总数量的
处于钙临界状态下的大鼠ꎬ 其体内镉积累量是钙充足
目前学者们重点研究的课题ꎮ
状态下的 １ ５ 倍
[１０]
ꎮ 钙在人体内从小肠内膜吸收并通
过低分子量钙结合蛋白完成吸收转运ꎬ 低分子量钙结
合蛋白对 Ｃａ ２＋ 和 Ｃｄ ２＋ 的结合力几乎相当ꎬ 在体内钙缺
乏时ꎬ 镉极易与该转运蛋白结合从而增加人体对镉的
人类健康ꎮ 研究表明ꎬ 水稻作物对镉的生理耐受性较
肾脏中镉含量与尿液中镉含量呈正相关性ꎬ 因此尿镉
强ꎬ 能吸附土壤中的 镉ꎬ 是 典 型 的 镉 富 集 型 粮 食 作
含量 成 为 判 断 镉 摄 入 的 重 要 指 标ꎮ 世 界 卫 生 组 织
物ꎮ
( ＷＨＯ) 规定尿镉阈值为 ５ ２４μｇｇ 肌酐ꎬ 欧洲食
大米镉超标ꎮ ２０１０ 年ꎬ 中山大学对 ２１ 个品种的水稻
由于湖南大量的镉大米流向广东ꎬ 严重威胁着当地人
民的饮食安全并被新闻报道ꎬ 引发镉大米事件曝光ꎻ
同年 ５ 月ꎬ 广州市食品药品监管局抽样检测了市售的
多个大米及米制品ꎬ 发现 １８ 个批次中有 ８ 批次镉超
标ꎬ 超标率为 ４４ ４％ꎮ
则可减轻镉引起的毒害ꎮ 镉摄入可能损伤了大鼠淋巴
中图分类号: Ｓ－１ 文献标识码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２３１２３０００９
水稻作为重要的粮食作物ꎬ 总产量在全球粮食作
金属污染问题日益严峻ꎮ 作为传统农耕国家ꎬ 大米镉
农业 组 织 ( ＦＡＯ) 统 计ꎬ 全 球 有 近 １ / ２ 人 口 食 用 大
※农业科学 农业与技术 ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４ ３ ３
大米中镉污染现状研究
姚欢丽 李宁
( 郑州轻工业大学ꎬ 河南 郑州 ４５００００)
教授随机对全国 ６ 个地区采购的 ９１ 个大米样品进行
检测发现ꎬ 镉超标比例最高可达 １０％ꎮ 我国稻米的年
钙、 铁、 锌等金属离子 竞 争 在 膜 转 运 蛋 白 上 的 结 合
些影响胃肠道镉吸收的蛋白是细胞转运 Ｆｅ、 Ｚｎ、 Ｃａ
离子的载体ꎬ 同时ꎬ 体内 Ｆｅ、 Ｚｎ、 Ｃａ 元素的含量也
与镉的吸收过程密切相关 [７] ꎮ
当地对 « 食品卫生法» 加以修订ꎬ 将糙米镉浓度标准
定为 １ ０ｐｐｍ 以下ꎬ 并禁止镉浓度超标的糙米参与流
通和销售ꎻ ２０１０ 年 ４ 月将该标准改为 “ 糙米和精米
０ ４ｐｐｍ 以下” 并于 ２０１１ 年 ２ 月开始实施
管的有毒高危物质和可致癌物质ꎮ
３ 影响镉生物有效性的因素
镉的生物有效性是指人体摄入的含镉食物ꎬ 经由
吸收ꎮ Ｓａｔａｒｕｇ 等 [９] 研究发现ꎬ 铁含量较低的人比铁储
近年来ꎬ 许多学者提出通过施用土壤改良剂来改
量充足的同龄人ꎬ 其体内镉累积量增加了 ３ ~ ４ 倍ꎮ 当
善土壤性质ꎬ 提高土壤肥力ꎬ 降低镉的生物有效性ꎮ
量与 Ｃｄ 摄入也呈现负相关性ꎬ 即缺钙可促进人体对
与 Ｃｄ ２＋ 形成重金属磷酸盐沉淀等机制将土壤中的镉从
生物可利用状态转化为不活跃的状态ꎬ 从而减少镉向
植株的运转ꎮ 尽管该方法使作物对镉的 吸 收 作 用 降
镉的吸收ꎬ 使镉的毒害性增强ꎮ 动物实验研究表明ꎬ
低ꎬ 但其施用量的控制是否会造成农田二次污染仍是
相互拮抗ꎬ 具有恢复细胞、 清除自由基的能力ꎬ 从而
能对抗镉对大鼠的免疫毒性ꎮ 此外ꎬ 适当提高血液中
的锌含量能提高人体的免疫力ꎬ 并减少人体感染呼吸
道疾病的几率ꎮ 人体对镉的吸收与体内铁含量也有显
著关联ꎬ 通常呈负相关性ꎬ 即缺铁会促进机体对镉的
※农业科学 农业与技术 ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４ ３ ５
ꎮ ２０００ 年
肠道吸收后ꎬ 能进入体内的镉的比例ꎮ 进入人体后的
广泛关注ꎮ ２００２ 年ꎬ 农业部对全国范围内市销大米的
点ꎬ 从而提高了细胞膜的通透性ꎬ 并进入细胞内ꎮ 这
[６]
以后ꎬ 中国的镉大米问题也被陆续披露ꎬ 引起了公众
重金属含量抽样检测ꎬ 发现铅的超标率最高 ( 超标率
为 ２８ ４％) ꎬ 其 次 是 镉 ( １０ ３％) ꎮ ２００７ 年ꎬ 潘 根 兴
元 [３] ꎮ 目前ꎬ 我国水稻种植面积极为广泛ꎬ 尤其是在
南方耕地中ꎬ 稻田占谷物播种面积的 ６０％以上ꎬ 见表
１ꎮ 大米镉污染程度在地形上表现为南方高、 北方低ꎬ
其中ꎬ 湖南、 湖北、 贵州、 江西等地区最高ꎬ 华南地
区也较为严重 [４] ꎮ 此外ꎬ 由于防治难度大ꎬ 镉污染情
况逐年扩大ꎮ
ＧＢ ２７６２ － ２０１７ 规定ꎬ 大米中限定的镉含量安全
共同组织了对食品中污染物的监测ꎬ 发现全球食品重
收稿日期: ２０２３－１０－３０
－１
品ꎬ 不能进入市场流通ꎮ 赵迪等 [５] 收集统计了全国 ２３
遍比北方要高ꎬ 其中湖南省最高ꎬ 可达 ０ ３ｍｇｋｇ ꎬ 广
－１
西次之ꎬ 浓度为 ０ １７ｍｇｋｇ ꎮ 对于来自不同产地的
－１
作者简介: 姚欢丽 (１９９１－) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 助理实验师ꎮ 研究方向: 土壤环境修复ꎻ 李宁 ( １９８８ －) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 助理实验师ꎮ 研究方向:
２２０４ ７
２ 镉污染大米的危害性
１８３４ ４
镉富集ꎻ 农民在农作物种植过程中施用含镉的肥料ꎬ
蓄积ꎮ 据统 计ꎬ 每 年 人 为 活 动 排 放 镉 量 高 达 ２０００ ~
６５００ｔꎮ 土壤中的镉容易被植物的根系吸收ꎬ 转移到植
物的茎叶ꎬ 最后富集到作物可食部分ꎬ 从而严重威胁
镉被人体吸收后累积在肾脏内且难以被代谢ꎬ 而
１６ １％ꎬ 其中镉的超标率高达 ７ ０％ꎬ 全国镉污染稻田
的面积超过 ２ ８ 万 ｈｍ２ ꎮ 土壤镉含量算术平均值从 １９９４
年的 ０ ０９７ｍｇｋｇ 上升到 ２０１４ 年的 ０ ３ｍｇｋｇ ꎮ 国
－１
－１
土资源部测算显示ꎬ 每年我国因重金属污染而导致粮
食产量减少超过 １０００ 万 ｔꎬ 累计造成损失可达 ２００ 亿
图 １ ２０００—２０２０ 年我国稻谷播种情况
水稻也是极易吸附重金属的农作物之一ꎬ 大米在
为人体供给必要的营养成分和微量元素的同时ꎬ 也成
为重金属进入人体的重要渠道ꎮ 研究表明ꎬ 大米对重
金属 的 富 集 能 力 表 现 为 镉 ( Ｃｄ ) > 砷 ( Ａｓ ) > 铬
(Ｃｒ) >汞 ( Ｈｇ) >铅 ( Ｐｂ)
摘 要: 水稻是一种富集重金属能力极强的农作物之一ꎮ 随着现代工业的不断发展ꎬ 我国大米镉污染问题日益严
重ꎮ 本文结合现有研究ꎬ 研判了大米镉污染现状及危害ꎬ 总结了影响镉大米生物有效性的关键因素和大米镉污染
控制技术ꎬ 以期为农业可持续发展提供理论依据ꎮ
关键词: 大米ꎻ 镉ꎻ 影响ꎻ 控制ꎻ 进展
人体摄入的镉半衰期长达 １０ ~ ３０ 年ꎮ 即便是小剂
品安全 局 ( ＥＦＳＡ) 规 定 尿 镉 阈 值 为 １μｇ ｇ 肌 酐ꎮ
量的镉摄入ꎬ 也会大大危害人体健康ꎮ 进入人体的镉
赵迪等在对采集的样品进行测定并通过毒性动力学模
会与其他物质反应生成镉硫蛋白ꎬ 再经由血液循环分
型预测发现ꎬ 各省份间尿镉含量差异较大ꎬ 其中ꎬ 湖
排放到环境中ꎬ 经自然沉降蓄积在土壤中ꎻ 矿物开采
过程产生的废弃物也加剧了附近水源、 土壤的污染和
也导致土壤环境中镉含量的增高ꎬ 并随食物链而不断
４４２０ ５
３９９３ ９
２８０６ １
２３７７ ９
１７６０ １
１９５９ ９
向环境释放镉ꎮ 工业生产中ꎬ 含镉废气通过扩散作用
２２０２ ８
４７５４ ８
形杀手” ꎬ 因此开展相关的监测和防控工作至关重要ꎮ
物中排第 ３ 位ꎬ 仅次于玉米和小麦ꎮ 据联合国粮食及
污染问题已成为威胁食品质量安全和人民健康的 “ 隐
ꎮ 在我国ꎬ 约 ６０％以上的人口以大米为主食ꎮ 据
本文研判了大米镉污染现状及危害ꎬ 对大米降镉技术
米
[１]
国家统计局发布的最新统计年鉴资料显示ꎬ 截至 ２０２０
绿色建筑ꎮ
３ ４ ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４
农业与技术 ※农业科学
大米ꎬ 镉含量差异巨大ꎬ 广东省大宝山矿区种植的大
人体缺铁时ꎬ 镉的累积量显著增加ꎮ 这可能是铁和镉
常见的土壤改良剂有钙镁磷肥、 有机肥、 沸石、 生物
在人体内共用了二价金属离子转运通道进行吸收转
质炭等ꎮ 这些改良剂施用到土壤后ꎬ 通过竞争吸附、
运ꎬ 当铁缺乏时ꎬ 通道的吸收转运能力增强ꎬ 从而导
致镉的吸收量同步提高ꎮ 与 Ｆｅ － Ｃｄ 作用相似ꎬ Ｃａ 含
吸收ꎮ 因此ꎬ 有必要开展相关研究为促进民众营养元
研究发现ꎬ 水稻植株及籽粒对镉的吸收与水稻基
因型密切相关ꎮ 因此ꎬ 可以选育并种植镉转运率低的
水稻ꎮ 仲维功等通过田间试验ꎬ 发现籼稻精米和籽粒
中镉积累量最高ꎬ 其次是杂交稻和粳稻 [１２] ꎮ 近年来ꎬ
国内外学者研究发现了一些新的低镉水稻基因型ꎬ 由
前列腺癌等多种癌症也被证明与镉有一定的关联ꎮ 因
的耕地和水源ꎬ 导致稻米镉含量超标ꎬ 附近居民因摄
此ꎬ 世卫组织和联合国环境规划署分别将镉列为需优
入镉污染大米和水源而导致镉中毒ꎬ 诱发骨痛病ꎬ 并
先考虑和重点控制的污染物ꎬ 欧盟将镉列为要予以规
造成 ２００ 多 人 死 亡ꎮ 受 此 事 件 影 响ꎬ １９７０ 年 １０ 月ꎬ
ꎮ 其中ꎬ 镉是国际癌症
临界值为 ０ ２ｍｇｋｇ ꎬ 超过该要求即视为不合格产
物ꎬ 已成为人体镉摄入危害的主要途径ꎮ ２０ 世纪 ７０
个省ꎬ 共计 ９６ 个城市的大米镉浓度ꎬ 结果表明ꎬ 南方普
[２]
中心认定的 Ｉ 类致癌物ꎮ 大米作为人民群众的主要食
年代起ꎬ 联合国粮食及农业组织、 环境署和世卫组织
蓄约 １ / ３ 的镉化物ꎬ 使人体表现出糖尿、 蛋白尿和氨
基酸尿症状ꎻ 镉中毒可阻碍骨骼的生长代谢ꎬ 导致骨
骼疏松、 萎缩变形等ꎻ 镉还严重威胁着人的呼吸、 心日本爆发骨痛病ຫໍສະໝຸດ 成为日本重大的环境危害事件ꎻ 日
血管、 免疫、 生殖系统和胚胎发育过程ꎻ 另外肺癌、
本富山县金属冶炼厂的排放镉含量超标ꎬ 污染了附近
研究表明ꎬ 镉 摄 入 在 一 定 程 度 上 会 毒 害 鼠 的 生
产量约为 ２ 亿 ｔꎬ １０％超标率意味着每年约有 ２０００ 万 ｔ
殖、 骨骼及听力系统ꎬ 而对镉致大鼠施以锌灌胃处理
镉含量测定发现ꎬ 其超标率高达 １００％ꎮ ２０１３ 年 ３ 月ꎬ
细胞的 ＤＮＡ [８] ꎮ 锌是一种人体的保护性金属ꎬ 锌与镉
布到身体各处ꎬ 并有选择地蓄积在人体个别器官中ꎬ
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南省尿镉含量最高ꎬ 为 ４ ７７μｇｇ 肌酐ꎬ 宁夏地区
－１
尿镉含量最低ꎬ 为 ０ ０００１μｇｇ 肌酐ꎮ
－１
近年来ꎬ 镉大米造成的问题日渐突出ꎬ 因而食品
安全也成为民众密切关注的话题ꎮ ２０ 世纪 ３０ 年代ꎬ
对脏器造成损伤ꎮ 其中肾脏是镉的主要靶器官ꎬ 可积
素补充和膳食结构优化提供理论依据ꎬ 并通过改善饮
于其复杂的吸收转运和积累机制以及各重金属元素之
食结构降低大米镉的生物有效性和对人体的毒害作
米镉浓度甚至高达 ７ ０ｍｇｋｇ ꎮ
－１
镉主要存在于天然的地壳表面ꎬ 人为活动也可以
表 １ 我国南方部分地区作物种植结构
地区
江苏
浙江
湖南
广东
广西
粮食作物播种
谷物播种
稻谷播种
面积 / 万 ｈｍ ２
面积 / 万 ｈｍ ２
面积 / 万 ｈｍ ２
９９３ ４
８０４ ２
６３６
５４０５ ６
５０９５ ３
进行总结ꎬ 并对今后的研究方向提出展望ꎬ 为镉大米
产量最高达 ２２２８４ ２ 万 ｔꎬ 见图 １ꎮ
１ 大米镉污染现状
年我国的水稻作物播种面积达 ３００７ ６ 万 ｈｍ ꎬ 稻谷年
２
的综合应用提出新的思路ꎮ
２０１４ 年发布 的 « 全 国 土 壤 污 染 状 况 调 查 公 报»
表明ꎬ 我国土壤超标点位的数量占调查点位总数量的
处于钙临界状态下的大鼠ꎬ 其体内镉积累量是钙充足
目前学者们重点研究的课题ꎮ
状态下的 １ ５ 倍
[１０]
ꎮ 钙在人体内从小肠内膜吸收并通
过低分子量钙结合蛋白完成吸收转运ꎬ 低分子量钙结
合蛋白对 Ｃａ ２＋ 和 Ｃｄ ２＋ 的结合力几乎相当ꎬ 在体内钙缺
乏时ꎬ 镉极易与该转运蛋白结合从而增加人体对镉的
人类健康ꎮ 研究表明ꎬ 水稻作物对镉的生理耐受性较
肾脏中镉含量与尿液中镉含量呈正相关性ꎬ 因此尿镉
强ꎬ 能吸附土壤中的 镉ꎬ 是 典 型 的 镉 富 集 型 粮 食 作
含量 成 为 判 断 镉 摄 入 的 重 要 指 标ꎮ 世 界 卫 生 组 织
物ꎮ
( ＷＨＯ) 规定尿镉阈值为 ５ ２４μｇｇ 肌酐ꎬ 欧洲食
大米镉超标ꎮ ２０１０ 年ꎬ 中山大学对 ２１ 个品种的水稻
由于湖南大量的镉大米流向广东ꎬ 严重威胁着当地人
民的饮食安全并被新闻报道ꎬ 引发镉大米事件曝光ꎻ
同年 ５ 月ꎬ 广州市食品药品监管局抽样检测了市售的
多个大米及米制品ꎬ 发现 １８ 个批次中有 ８ 批次镉超
标ꎬ 超标率为 ４４ ４％ꎮ
则可减轻镉引起的毒害ꎮ 镉摄入可能损伤了大鼠淋巴
中图分类号: Ｓ－１ 文献标识码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２３１２３０００９
水稻作为重要的粮食作物ꎬ 总产量在全球粮食作
金属污染问题日益严峻ꎮ 作为传统农耕国家ꎬ 大米镉
农业 组 织 ( ＦＡＯ) 统 计ꎬ 全 球 有 近 １ / ２ 人 口 食 用 大
※农业科学 农业与技术 ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４ ３ ３
大米中镉污染现状研究
姚欢丽 李宁
( 郑州轻工业大学ꎬ 河南 郑州 ４５００００)
教授随机对全国 ６ 个地区采购的 ９１ 个大米样品进行
检测发现ꎬ 镉超标比例最高可达 １０％ꎮ 我国稻米的年
钙、 铁、 锌等金属离子 竞 争 在 膜 转 运 蛋 白 上 的 结 合
些影响胃肠道镉吸收的蛋白是细胞转运 Ｆｅ、 Ｚｎ、 Ｃａ
离子的载体ꎬ 同时ꎬ 体内 Ｆｅ、 Ｚｎ、 Ｃａ 元素的含量也
与镉的吸收过程密切相关 [７] ꎮ
当地对 « 食品卫生法» 加以修订ꎬ 将糙米镉浓度标准
定为 １ ０ｐｐｍ 以下ꎬ 并禁止镉浓度超标的糙米参与流
通和销售ꎻ ２０１０ 年 ４ 月将该标准改为 “ 糙米和精米
０ ４ｐｐｍ 以下” 并于 ２０１１ 年 ２ 月开始实施
管的有毒高危物质和可致癌物质ꎮ
３ 影响镉生物有效性的因素
镉的生物有效性是指人体摄入的含镉食物ꎬ 经由
吸收ꎮ Ｓａｔａｒｕｇ 等 [９] 研究发现ꎬ 铁含量较低的人比铁储
近年来ꎬ 许多学者提出通过施用土壤改良剂来改
量充足的同龄人ꎬ 其体内镉累积量增加了 ３ ~ ４ 倍ꎮ 当
善土壤性质ꎬ 提高土壤肥力ꎬ 降低镉的生物有效性ꎮ
量与 Ｃｄ 摄入也呈现负相关性ꎬ 即缺钙可促进人体对
与 Ｃｄ ２＋ 形成重金属磷酸盐沉淀等机制将土壤中的镉从
生物可利用状态转化为不活跃的状态ꎬ 从而减少镉向
植株的运转ꎮ 尽管该方法使作物对镉的 吸 收 作 用 降
镉的吸收ꎬ 使镉的毒害性增强ꎮ 动物实验研究表明ꎬ
低ꎬ 但其施用量的控制是否会造成农田二次污染仍是
相互拮抗ꎬ 具有恢复细胞、 清除自由基的能力ꎬ 从而
能对抗镉对大鼠的免疫毒性ꎮ 此外ꎬ 适当提高血液中
的锌含量能提高人体的免疫力ꎬ 并减少人体感染呼吸
道疾病的几率ꎮ 人体对镉的吸收与体内铁含量也有显
著关联ꎬ 通常呈负相关性ꎬ 即缺铁会促进机体对镉的
※农业科学 农业与技术 ２０２３ꎬＶｏｌ ４３ꎬＮｏ ２４ ３ ５
ꎮ ２０００ 年
肠道吸收后ꎬ 能进入体内的镉的比例ꎮ 进入人体后的
广泛关注ꎮ ２００２ 年ꎬ 农业部对全国范围内市销大米的
点ꎬ 从而提高了细胞膜的通透性ꎬ 并进入细胞内ꎮ 这
[６]
以后ꎬ 中国的镉大米问题也被陆续披露ꎬ 引起了公众
重金属含量抽样检测ꎬ 发现铅的超标率最高 ( 超标率
为 ２８ ４％) ꎬ 其 次 是 镉 ( １０ ３％) ꎮ ２００７ 年ꎬ 潘 根 兴
元 [３] ꎮ 目前ꎬ 我国水稻种植面积极为广泛ꎬ 尤其是在
南方耕地中ꎬ 稻田占谷物播种面积的 ６０％以上ꎬ 见表
１ꎮ 大米镉污染程度在地形上表现为南方高、 北方低ꎬ
其中ꎬ 湖南、 湖北、 贵州、 江西等地区最高ꎬ 华南地
区也较为严重 [４] ꎮ 此外ꎬ 由于防治难度大ꎬ 镉污染情
况逐年扩大ꎮ
ＧＢ ２７６２ － ２０１７ 规定ꎬ 大米中限定的镉含量安全
共同组织了对食品中污染物的监测ꎬ 发现全球食品重
收稿日期: ２０２３－１０－３０
－１
品ꎬ 不能进入市场流通ꎮ 赵迪等 [５] 收集统计了全国 ２３
遍比北方要高ꎬ 其中湖南省最高ꎬ 可达 ０ ３ｍｇｋｇ ꎬ 广
－１
西次之ꎬ 浓度为 ０ １７ｍｇｋｇ ꎮ 对于来自不同产地的
－１
作者简介: 姚欢丽 (１９９１－) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 助理实验师ꎮ 研究方向: 土壤环境修复ꎻ 李宁 ( １９８８ －) ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 助理实验师ꎮ 研究方向:
２２０４ ７
２ 镉污染大米的危害性
１８３４ ４
镉富集ꎻ 农民在农作物种植过程中施用含镉的肥料ꎬ
蓄积ꎮ 据统 计ꎬ 每 年 人 为 活 动 排 放 镉 量 高 达 ２０００ ~
６５００ｔꎮ 土壤中的镉容易被植物的根系吸收ꎬ 转移到植
物的茎叶ꎬ 最后富集到作物可食部分ꎬ 从而严重威胁
镉被人体吸收后累积在肾脏内且难以被代谢ꎬ 而
１６ １％ꎬ 其中镉的超标率高达 ７ ０％ꎬ 全国镉污染稻田
的面积超过 ２ ８ 万 ｈｍ２ ꎮ 土壤镉含量算术平均值从 １９９４
年的 ０ ０９７ｍｇｋｇ 上升到 ２０１４ 年的 ０ ３ｍｇｋｇ ꎮ 国
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土资源部测算显示ꎬ 每年我国因重金属污染而导致粮
食产量减少超过 １０００ 万 ｔꎬ 累计造成损失可达 ２００ 亿
图 １ ２０００—２０２０ 年我国稻谷播种情况
水稻也是极易吸附重金属的农作物之一ꎬ 大米在
为人体供给必要的营养成分和微量元素的同时ꎬ 也成
为重金属进入人体的重要渠道ꎮ 研究表明ꎬ 大米对重
金属 的 富 集 能 力 表 现 为 镉 ( Ｃｄ ) > 砷 ( Ａｓ ) > 铬
(Ｃｒ) >汞 ( Ｈｇ) >铅 ( Ｐｂ)
摘 要: 水稻是一种富集重金属能力极强的农作物之一ꎮ 随着现代工业的不断发展ꎬ 我国大米镉污染问题日益严
重ꎮ 本文结合现有研究ꎬ 研判了大米镉污染现状及危害ꎬ 总结了影响镉大米生物有效性的关键因素和大米镉污染
控制技术ꎬ 以期为农业可持续发展提供理论依据ꎮ
关键词: 大米ꎻ 镉ꎻ 影响ꎻ 控制ꎻ 进展