土壤镉污染现状及危害研究进展_冉烈
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DOI:10.15998/j.cnki.issn1673-8012.2011.04.011
2011 年 8 月 第 30 卷 第 4 期
重庆文理学院学报 （ 自然科学版） Journal of Chongqing University of Arts and Sciences （ Natural Science Edition）
作物受镉污染的地区还有： 上海、广东、广西、湖 南等地部分地区［18 － 19］． 因此，如何降低土壤环境 中镉含量，减少其对农作物产品的污染，保障生 态系统尤其是人类健康已成为土壤植物营养与 环境生态交叉领域的国际研究前沿热点和难点．
2 镉污染的危害
2 ． 1 镉对人体健康的危害 镉对人体健康会产生较大的危害，其侵入人
镉具有较强 的 致 癌、致 畸 和 致 突 变 作 用，对 人体 的 毒 害 可 以 分 为 急 性 和 慢 性 毒 害 两 种［20，22］． 镉的急性吸入毒害主要表现为肺损害， 主要由职业性接触高浓度镉尘而导致的． 吸入中 等量的镉蒸气可引起铸造热，经治疗数天可愈． 大量吸入镉蒸气后，在一定时间内（ 4 ～ 10 h） 会 出现呼吸道刺激症状，如咽喉干痛、干咳、胸闷、 呼吸困难等，还可表现出头晕、乏力、发热等类似 流感症状，严重者还会出现支气管肺炎、肺水肿， 最终导致死亡． 死亡病例剖检发现支气管和肺部 受损害严重［8］． 镉化合物可引起急性中毒，误食 镉化合物经 10 min 至数小时潜伏期后，会出现 急剧的胃肠刺激反应 （ 如恶心、腹泻、腹痛等症 状） ，导致全身疲乏、肌肉酸痛和虚脱等． 镉慢性 毒害包括对肾脏、骨骼、肝脏、心脑血管、生殖系 统、免疫系统、遗传等一系列损伤［23］．
1 土壤镉污染现状
镉是一种稀有分散金属，土壤中镉的背景值 取决于成 土 母 质，各 类 岩 石 中 镉 的 含 量 各 不 相 同，平均值约为 0． 1 ～ 0． 2 mg / kg． 全世界土壤镉 含量范 围 为 0． 01 ～ 2． 00 mg / kg，中 值 为 0． 35 mg / kg． 我国 41 个土类 Cd 背景值差异较大，土壤 类型不同，镉含量也不相同，其含量变化范围在 0． 017 ～ 0． 332 mg / kg［7］． 此外，我国各区域间土 壤镉的背景值也呈现出了一定的规律性： 西部地 区 ＞ 中部地区 ＞ 东部地区； 北方地区 ＞ 南方地 区． 虽然各地区土壤中镉的背景值有较大差异，
体的方式主要是通过呼吸道和消化道． 镉非人体 所必需的微量元素，其在新生儿体内并不存在， 但随着年龄的增长，人体内的镉含量也会升高， 50 岁左右即使无职业接触的人体内含镉量也可 达到 20 ～ 30 μg / kg ． ［20］ 镉对人体严重的毒害事 件是 20 世纪 50 年代发生在日本神通川流域的 骨痛病，主要是因为当地农民用铅锌冶炼厂的含 镉废水灌溉稻田，使稻谷镉含量严重超标，人们 长期食用 镉 米 造 成 的． “疼 痛 病 ”是 十 大 公 害 病 之一，其潜伏期较长，一般为 10 ～ 30 年，主要症 状表现为背和腿疼痛、腹胀和消化不良等，严重 者还会发生多发性病理性骨折． 骨骼病变还会导 致骨质密度降低，表现出骨质疏松等症状［21］．
镉能影响细胞凋亡和增生的有关基因和蛋 白质的表达，可以诱导许多早期应激反应基因的 异常表达； 还可取代锌，与锌脂蛋白结合，从而影 响细胞内的调控系统，最终使细胞凋亡［30］． 2． 2 镉对植物生理生化的影响
镉会对植物生长产生不利的影响． 镉也是植 物生长的非必需元素，当植物体内的镉积累到一 定程度时，植物就会表现出毒害症状，镉毒害阻 碍植物根系生长，抑制水分和养分的吸收，引起 一系列生理代谢紊乱，如叶绿素、糖和蛋白质合 成受阻，光合强度下降和一些酶的活性改变，最 终导致产量减少［31］． 镉在土壤植物系统中的迁 移直接影响到植物的生理生化特征和生长发育， 从而影响作物的产量和品质． 目前对镉毒害的研 究主要集 中 在 镉 对 植 物 地 上 部 分 的 影 响 方 面， 如： 对植物的光合作用和蒸腾作用以及对植物产 品的产量和质量的影响等方面［32 － 35］．
Aug. ，2011 Vol. 30 No. 4
土壤镉污染现状及危害研究进展
冉 烈，李会合
（ 重庆文理学院生命科学与技术学院，重庆 永川 402168）
［摘 要］镉是一种非必需且生物毒性最强的重金属元素． 随着工业和农业的发展，土壤镉污 染日趋加重，严重威胁人体健康． 文章通过阐述土壤镉污染的来源和现状，对镉污染对人体健 康及植物生理生化的影响进行综述，以期为土壤镉污染治理提供参考． ［关键词］镉； 土壤污染； 危害； 研究进展 ［中图分类号］S154． 1 ［文献标志码］A ［文章编号］1673 － 8012（ 2011） 04 － 0069 － 05
镉与含羟基（ － OH） 、巯基（ － SH） 等多种基 团的蛋白质分子结合后生成的镉 － 蛋白质，能抑 制许多酶系统，甚至使酶失去生物活性，导致肾、 肝等器官中酶系统正常的生理功能受到破坏，从 而影响人体对蛋白质、脂肪以及糖类等营养物质 的消化和吸收，引发高血压等多种疾病［6，25］． 镉
可与锌蛋白酶发生亲合反应，使那些需要锌的酶 的生理功能受到干扰，降低其生物活性，使人易 患糖尿病等疾病，而且还会使人严重缺锌，诱发 多种癌症［20］．
据估计，过去 50 年中全球排放到环境中的 Cd 达到 2． 20 × 104 t、Cu 约 9． 39 × 105 t、Pb 为 7． 83 × 105 t、Zn 为 1． 35 × 106 t． 我国农田土壤镉 污染多数是由于引用工业污水灌溉造成的． 据 1993 年中国环境状况公报，全国工业废水的排 放量为 219． 5 亿 t，污水灌溉农田的面积 3． 3 万 km2 ，平 均 污 灌 农 田 年 接 纳 工 业 污 水 6 645 t / hm2 ． 根据有关部门的调查统计，目前我国工业企 业年排放的未经处理的污水达 300 ～ 400 亿 t，用 这些工业污水灌溉农田的面积占污灌总面积的 45％ ，造成 严 重 的 重 金 属 污 染［14］． 何 电 源 等 在 1987—1990 年间对湖南省的农田污染状况进行 了调查，结果发现： 农田镉污染主要来源于工矿 企业排放的废气和废水，在各类镉污染农田中， 5％ ～ 10％ 的面积减产严重． 值得注意的是，我国 镉污染多数是由于灌溉用水不当造成的，如引用 工业污水． 20 世纪 90 年代初，我国污灌农田已 扩大到 1． 4 × 106 hm2 ，由于引污灌溉，致使 6． 3 × 105 hm2 农田遭受不同程度的污染，而镉污染耕 地达 1． 3 × 104 hm2 ，土壤镉 含 量 为 2． 5 ～ 23． 0 mg / kg，其中沈阳张士灌区有 1 067 hm2 的土壤 平均含镉 3 ～ 7 mg / kg，最高达 9． 38 mg / kg，在重 污染区表层土壤镉含量高出底层土壤几十甚至 一千多倍［15］．
镉首先 破 坏 植 物 的 根 部，如 伤 害 核 仁、改 变 RNA 合成、影响质子泵的活性等． 镉可与酶活性中 心或蛋白质中巯基结合，还可取代金属硫蛋白中 的必需元素（ Ca2 + 、Mg2 + 等） ，导致必需元素的缺 乏，从而干扰细胞正常代谢过程． 镉还可以使植物 叶绿素酶活性增强，导致叶绿素分解速度加快和 叶绿素含量降低，从而抑制植物的光合作用 ． ［36］ 虽然镉是植物非必需元素，但镉是植物易累积的
镉可通过一些生化反应置换出细胞内的酶 类金属，使机体内抗氧化酶的活性降低，导致机 体清除自由基的能力下降，从而引起氧化损伤． 镉还可以使机体产生氧化自由基和过量的超氧 化自由基［28］； 也 可 引 起 炎 症 反 应，产 生 氧 化 损 伤，从而削弱机体抗氧化损伤的能力． 镉引起的 氧化损伤已被看作为镉引起癌变和细胞毒性的 一个重要机制［29］．
环境中镉主要来自自然形成和人为因素引 入． 前者主要来自大自然中的岩石和矿物，后者 主要指通过工农业生产活动直接或间接地将镉 排Leabharlann Baidu到环境中． 镉常被用于电镀、油漆着色剂、合 金抗腐蚀和抗磨擦剂、塑料稳定剂、光敏元件的 制备以及电池生产等行业［9］． 这些行业的发展必 然 导 致 大 量 的 镉 进 入 土 壤、水 体 和 大 气 环 境［10 － 11］． 此外，在镀锌的金属、硫化的轮胎、磷肥 和污泥中也夹杂着一定数量的镉［12］． 采矿业、冶 金等工业废水的不合理排放、工业污泥的农田施 用、污水 灌 溉 及 磷 肥 施 用 等 都 会 造 成 土 壤 镉 累 积． 随着我国工业的发展，由于化肥、农药和污泥 的大量施用，工业废水的排放和重金属的大气沉 降的日益增加，农田重金属的含量明显增加，土 壤镉污染状况越来越严重． 我国镉污染的土壤面 积已达 20 万 km2 ，占总耕地面积的 1 /6［13］． 在大 田作物中，农产品的主要污染物为重金属类，其 中以镉最为突出． 土壤镉污染造成我国水稻、蔬
镉（ Cd） 是生物毒性最强的重金属元素，在 环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易 通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具 有三致（ 致病、致癌、致突变） 作用，能诱发肾衰 变、关节炎、癌症等病［1 － 2］． 镉易通过农作物途径 进入人体造成毒害． 世界卫生组织（ 2003） 和美国 环保局（ 1994） 规定人体 Cd 的最大允许摄入量 （ ADI 值） 均为 1μg ·kg － 1 · d ． － 1［3］ 镉是一种积 累性的剧毒元素，人体某些器官中的镉含量随着 年龄的增长而增加，对镉的环境行为、污染防治 等方面的研究一直受到广泛关注［4 － 6］． 本文综述 了土壤镉污染现状和镉污染对人体健康及植物 生理生化的影响，以期为土壤镉污染修复治理提 供参考．
但一般情况下自然存在的镉不会对人类造成危 害，而人为因素引入的镉则会给人类带来危害． 土壤中的镉分为可溶性和非水溶性两大类，二者 在一定条件下可相互转化． 镉在土壤中的化学形 态多样，和其它重金属元素相比，镉相对容易被 植物吸收，其化学形态与其在植物体内迁移能力 大小有关，其 活 性 还 与 土 壤 的 氧 化 还 原 环 境 有 关［8］．
［收稿日期］2011 － 04 － 21 ［基金项目］教育部科学技术研究重点项目（ 210184） ； 重庆文理学院科研项目（ Y2008SK37） ． ［作者简介］冉烈（ 1984 － ） ，男，重庆黔江人，硕士研究生，助理实验师，主要从事植物生理学、微生物学等方面的研究．
69
菜等农产品的质量下降，严重威胁人体健康，影 响农业可持续发展［3］． 2000 年农业部环境监测 系统对 14 个省会城市 2 110 个样品的检测表明， 蔬菜中重金属镉等污染超标率高达 23． 5％ ； 南京 郊区 18 个检测点青菜叶样分析表明，镉含量全 部超过食品卫生标准，最多超过 17 倍．
我国的土壤镉污染涉及 11 个省市的 25 个 地区，每年生产镉米 5． 1 × 109 kg． 比如广州郊区 老污灌区土壤中镉的含量高达 228 mg / kg； 沈阳 市张士灌区农田严重污染面积（ 可能产生稻米 Cd 含量≥1． 0 mg / kg 的农田） 达 13％ ； ［16］ 上海蚂 蚁浜地区被镉污染的土壤平均含镉量达 21． 48 mg / kg，最高值为 130 mg / kg． 湖南株洲市清水塘 地区农田土壤 Cd 平均超标 25． 7 倍，最高 135． 3 倍； Hg 平 均 超 过 背 景 值 2． 6 倍，最 高 达 8． 4 倍［17］． 据报道，目前我国污灌区有 11 处生产的 大米中 Cd 含量严重超标． 例如，江西省某县多达 44％ 的耕地遭到污染，并形成 670 hm2 的“镉米” 区； 成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达 1． 65 mg / kg，超过 WHO / FAO 标准约 7 倍． 土壤 70
镉还可以占据钙离子通道并进入细胞内，引 起细胞内钙稳态失衡，还可干扰细胞内与钙相关 的信息传递系统，产生细胞毒性［25 － 26］． 研究资料 表明［27］： 镉能破坏细胞之间的连接，镉还会破坏 细胞骨架的完整，损害细胞的功能． 镉与骨质磷 酸钙发生亲合反应后，使骨骼严重缺钙而变得疏 松、软化，最后带来严重的骨损伤．
2011 年 8 月 第 30 卷 第 4 期
重庆文理学院学报 （ 自然科学版） Journal of Chongqing University of Arts and Sciences （ Natural Science Edition）
作物受镉污染的地区还有： 上海、广东、广西、湖 南等地部分地区［18 － 19］． 因此，如何降低土壤环境 中镉含量，减少其对农作物产品的污染，保障生 态系统尤其是人类健康已成为土壤植物营养与 环境生态交叉领域的国际研究前沿热点和难点．
2 镉污染的危害
2 ． 1 镉对人体健康的危害 镉对人体健康会产生较大的危害，其侵入人
镉具有较强 的 致 癌、致 畸 和 致 突 变 作 用，对 人体 的 毒 害 可 以 分 为 急 性 和 慢 性 毒 害 两 种［20，22］． 镉的急性吸入毒害主要表现为肺损害， 主要由职业性接触高浓度镉尘而导致的． 吸入中 等量的镉蒸气可引起铸造热，经治疗数天可愈． 大量吸入镉蒸气后，在一定时间内（ 4 ～ 10 h） 会 出现呼吸道刺激症状，如咽喉干痛、干咳、胸闷、 呼吸困难等，还可表现出头晕、乏力、发热等类似 流感症状，严重者还会出现支气管肺炎、肺水肿， 最终导致死亡． 死亡病例剖检发现支气管和肺部 受损害严重［8］． 镉化合物可引起急性中毒，误食 镉化合物经 10 min 至数小时潜伏期后，会出现 急剧的胃肠刺激反应 （ 如恶心、腹泻、腹痛等症 状） ，导致全身疲乏、肌肉酸痛和虚脱等． 镉慢性 毒害包括对肾脏、骨骼、肝脏、心脑血管、生殖系 统、免疫系统、遗传等一系列损伤［23］．
1 土壤镉污染现状
镉是一种稀有分散金属，土壤中镉的背景值 取决于成 土 母 质，各 类 岩 石 中 镉 的 含 量 各 不 相 同，平均值约为 0． 1 ～ 0． 2 mg / kg． 全世界土壤镉 含量范 围 为 0． 01 ～ 2． 00 mg / kg，中 值 为 0． 35 mg / kg． 我国 41 个土类 Cd 背景值差异较大，土壤 类型不同，镉含量也不相同，其含量变化范围在 0． 017 ～ 0． 332 mg / kg［7］． 此外，我国各区域间土 壤镉的背景值也呈现出了一定的规律性： 西部地 区 ＞ 中部地区 ＞ 东部地区； 北方地区 ＞ 南方地 区． 虽然各地区土壤中镉的背景值有较大差异，
体的方式主要是通过呼吸道和消化道． 镉非人体 所必需的微量元素，其在新生儿体内并不存在， 但随着年龄的增长，人体内的镉含量也会升高， 50 岁左右即使无职业接触的人体内含镉量也可 达到 20 ～ 30 μg / kg ． ［20］ 镉对人体严重的毒害事 件是 20 世纪 50 年代发生在日本神通川流域的 骨痛病，主要是因为当地农民用铅锌冶炼厂的含 镉废水灌溉稻田，使稻谷镉含量严重超标，人们 长期食用 镉 米 造 成 的． “疼 痛 病 ”是 十 大 公 害 病 之一，其潜伏期较长，一般为 10 ～ 30 年，主要症 状表现为背和腿疼痛、腹胀和消化不良等，严重 者还会发生多发性病理性骨折． 骨骼病变还会导 致骨质密度降低，表现出骨质疏松等症状［21］．
镉能影响细胞凋亡和增生的有关基因和蛋 白质的表达，可以诱导许多早期应激反应基因的 异常表达； 还可取代锌，与锌脂蛋白结合，从而影 响细胞内的调控系统，最终使细胞凋亡［30］． 2． 2 镉对植物生理生化的影响
镉会对植物生长产生不利的影响． 镉也是植 物生长的非必需元素，当植物体内的镉积累到一 定程度时，植物就会表现出毒害症状，镉毒害阻 碍植物根系生长，抑制水分和养分的吸收，引起 一系列生理代谢紊乱，如叶绿素、糖和蛋白质合 成受阻，光合强度下降和一些酶的活性改变，最 终导致产量减少［31］． 镉在土壤植物系统中的迁 移直接影响到植物的生理生化特征和生长发育， 从而影响作物的产量和品质． 目前对镉毒害的研 究主要集 中 在 镉 对 植 物 地 上 部 分 的 影 响 方 面， 如： 对植物的光合作用和蒸腾作用以及对植物产 品的产量和质量的影响等方面［32 － 35］．
Aug. ，2011 Vol. 30 No. 4
土壤镉污染现状及危害研究进展
冉 烈，李会合
（ 重庆文理学院生命科学与技术学院，重庆 永川 402168）
［摘 要］镉是一种非必需且生物毒性最强的重金属元素． 随着工业和农业的发展，土壤镉污 染日趋加重，严重威胁人体健康． 文章通过阐述土壤镉污染的来源和现状，对镉污染对人体健 康及植物生理生化的影响进行综述，以期为土壤镉污染治理提供参考． ［关键词］镉； 土壤污染； 危害； 研究进展 ［中图分类号］S154． 1 ［文献标志码］A ［文章编号］1673 － 8012（ 2011） 04 － 0069 － 05
镉与含羟基（ － OH） 、巯基（ － SH） 等多种基 团的蛋白质分子结合后生成的镉 － 蛋白质，能抑 制许多酶系统，甚至使酶失去生物活性，导致肾、 肝等器官中酶系统正常的生理功能受到破坏，从 而影响人体对蛋白质、脂肪以及糖类等营养物质 的消化和吸收，引发高血压等多种疾病［6，25］． 镉
可与锌蛋白酶发生亲合反应，使那些需要锌的酶 的生理功能受到干扰，降低其生物活性，使人易 患糖尿病等疾病，而且还会使人严重缺锌，诱发 多种癌症［20］．
据估计，过去 50 年中全球排放到环境中的 Cd 达到 2． 20 × 104 t、Cu 约 9． 39 × 105 t、Pb 为 7． 83 × 105 t、Zn 为 1． 35 × 106 t． 我国农田土壤镉 污染多数是由于引用工业污水灌溉造成的． 据 1993 年中国环境状况公报，全国工业废水的排 放量为 219． 5 亿 t，污水灌溉农田的面积 3． 3 万 km2 ，平 均 污 灌 农 田 年 接 纳 工 业 污 水 6 645 t / hm2 ． 根据有关部门的调查统计，目前我国工业企 业年排放的未经处理的污水达 300 ～ 400 亿 t，用 这些工业污水灌溉农田的面积占污灌总面积的 45％ ，造成 严 重 的 重 金 属 污 染［14］． 何 电 源 等 在 1987—1990 年间对湖南省的农田污染状况进行 了调查，结果发现： 农田镉污染主要来源于工矿 企业排放的废气和废水，在各类镉污染农田中， 5％ ～ 10％ 的面积减产严重． 值得注意的是，我国 镉污染多数是由于灌溉用水不当造成的，如引用 工业污水． 20 世纪 90 年代初，我国污灌农田已 扩大到 1． 4 × 106 hm2 ，由于引污灌溉，致使 6． 3 × 105 hm2 农田遭受不同程度的污染，而镉污染耕 地达 1． 3 × 104 hm2 ，土壤镉 含 量 为 2． 5 ～ 23． 0 mg / kg，其中沈阳张士灌区有 1 067 hm2 的土壤 平均含镉 3 ～ 7 mg / kg，最高达 9． 38 mg / kg，在重 污染区表层土壤镉含量高出底层土壤几十甚至 一千多倍［15］．
镉首先 破 坏 植 物 的 根 部，如 伤 害 核 仁、改 变 RNA 合成、影响质子泵的活性等． 镉可与酶活性中 心或蛋白质中巯基结合，还可取代金属硫蛋白中 的必需元素（ Ca2 + 、Mg2 + 等） ，导致必需元素的缺 乏，从而干扰细胞正常代谢过程． 镉还可以使植物 叶绿素酶活性增强，导致叶绿素分解速度加快和 叶绿素含量降低，从而抑制植物的光合作用 ． ［36］ 虽然镉是植物非必需元素，但镉是植物易累积的
镉可通过一些生化反应置换出细胞内的酶 类金属，使机体内抗氧化酶的活性降低，导致机 体清除自由基的能力下降，从而引起氧化损伤． 镉还可以使机体产生氧化自由基和过量的超氧 化自由基［28］； 也 可 引 起 炎 症 反 应，产 生 氧 化 损 伤，从而削弱机体抗氧化损伤的能力． 镉引起的 氧化损伤已被看作为镉引起癌变和细胞毒性的 一个重要机制［29］．
环境中镉主要来自自然形成和人为因素引 入． 前者主要来自大自然中的岩石和矿物，后者 主要指通过工农业生产活动直接或间接地将镉 排Leabharlann Baidu到环境中． 镉常被用于电镀、油漆着色剂、合 金抗腐蚀和抗磨擦剂、塑料稳定剂、光敏元件的 制备以及电池生产等行业［9］． 这些行业的发展必 然 导 致 大 量 的 镉 进 入 土 壤、水 体 和 大 气 环 境［10 － 11］． 此外，在镀锌的金属、硫化的轮胎、磷肥 和污泥中也夹杂着一定数量的镉［12］． 采矿业、冶 金等工业废水的不合理排放、工业污泥的农田施 用、污水 灌 溉 及 磷 肥 施 用 等 都 会 造 成 土 壤 镉 累 积． 随着我国工业的发展，由于化肥、农药和污泥 的大量施用，工业废水的排放和重金属的大气沉 降的日益增加，农田重金属的含量明显增加，土 壤镉污染状况越来越严重． 我国镉污染的土壤面 积已达 20 万 km2 ，占总耕地面积的 1 /6［13］． 在大 田作物中，农产品的主要污染物为重金属类，其 中以镉最为突出． 土壤镉污染造成我国水稻、蔬
镉（ Cd） 是生物毒性最强的重金属元素，在 环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易 通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具 有三致（ 致病、致癌、致突变） 作用，能诱发肾衰 变、关节炎、癌症等病［1 － 2］． 镉易通过农作物途径 进入人体造成毒害． 世界卫生组织（ 2003） 和美国 环保局（ 1994） 规定人体 Cd 的最大允许摄入量 （ ADI 值） 均为 1μg ·kg － 1 · d ． － 1［3］ 镉是一种积 累性的剧毒元素，人体某些器官中的镉含量随着 年龄的增长而增加，对镉的环境行为、污染防治 等方面的研究一直受到广泛关注［4 － 6］． 本文综述 了土壤镉污染现状和镉污染对人体健康及植物 生理生化的影响，以期为土壤镉污染修复治理提 供参考．
但一般情况下自然存在的镉不会对人类造成危 害，而人为因素引入的镉则会给人类带来危害． 土壤中的镉分为可溶性和非水溶性两大类，二者 在一定条件下可相互转化． 镉在土壤中的化学形 态多样，和其它重金属元素相比，镉相对容易被 植物吸收，其化学形态与其在植物体内迁移能力 大小有关，其 活 性 还 与 土 壤 的 氧 化 还 原 环 境 有 关［8］．
［收稿日期］2011 － 04 － 21 ［基金项目］教育部科学技术研究重点项目（ 210184） ； 重庆文理学院科研项目（ Y2008SK37） ． ［作者简介］冉烈（ 1984 － ） ，男，重庆黔江人，硕士研究生，助理实验师，主要从事植物生理学、微生物学等方面的研究．
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菜等农产品的质量下降，严重威胁人体健康，影 响农业可持续发展［3］． 2000 年农业部环境监测 系统对 14 个省会城市 2 110 个样品的检测表明， 蔬菜中重金属镉等污染超标率高达 23． 5％ ； 南京 郊区 18 个检测点青菜叶样分析表明，镉含量全 部超过食品卫生标准，最多超过 17 倍．
我国的土壤镉污染涉及 11 个省市的 25 个 地区，每年生产镉米 5． 1 × 109 kg． 比如广州郊区 老污灌区土壤中镉的含量高达 228 mg / kg； 沈阳 市张士灌区农田严重污染面积（ 可能产生稻米 Cd 含量≥1． 0 mg / kg 的农田） 达 13％ ； ［16］ 上海蚂 蚁浜地区被镉污染的土壤平均含镉量达 21． 48 mg / kg，最高值为 130 mg / kg． 湖南株洲市清水塘 地区农田土壤 Cd 平均超标 25． 7 倍，最高 135． 3 倍； Hg 平 均 超 过 背 景 值 2． 6 倍，最 高 达 8． 4 倍［17］． 据报道，目前我国污灌区有 11 处生产的 大米中 Cd 含量严重超标． 例如，江西省某县多达 44％ 的耕地遭到污染，并形成 670 hm2 的“镉米” 区； 成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达 1． 65 mg / kg，超过 WHO / FAO 标准约 7 倍． 土壤 70
镉还可以占据钙离子通道并进入细胞内，引 起细胞内钙稳态失衡，还可干扰细胞内与钙相关 的信息传递系统，产生细胞毒性［25 － 26］． 研究资料 表明［27］： 镉能破坏细胞之间的连接，镉还会破坏 细胞骨架的完整，损害细胞的功能． 镉与骨质磷 酸钙发生亲合反应后，使骨骼严重缺钙而变得疏 松、软化，最后带来严重的骨损伤．