煙草重金屬及其修復措施研究進展

　　摘 要：隨著重金屬污染問題日趨突出，煙草的安全性也引起了人們的廣泛關注。該文介紹了煙草重金屬的來源、含量狀況、遷移和積累，分析了煙草對重金屬吸收積累的影響因素，并提出了治理重金屬污染的主要措施，旨在為煙草重金屬污染修復研究提供參考。
　　關鍵詞：煙草；重金屬；積累因素；修復措施
　　中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）17-29-04
　　Progress of Heavy Mentals and Restoration Measures in Tobacco
　　Xu Jiayang1 et al.
　�。�1College of Resources and Environment，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）
　　Abstract：The security issue of tobacco had aroused public atttention widely with heavy mental pollution growing increasingly prominent within our surroundings. Contents of main heavy mentals in tobacco and the way they migrated，being absorded，accumulated as well as certain factors that might influence them were summarized in the article. Moreover，some feasible methods and measures were put forward aiming at providing some references for preventing and controlling heavy mental pollution in tobacco ecosystem.
　　Keywords：Tobacco；Heavy mental；Accumulation factors；Restoration measures
　　重金屬一般是指比重大于5的金屬元素，主要包括鉛、鎘、汞、鉻、銅、鋅、鎳等，已日益成為影響環(huán)境的主要污染物。由于重金屬廣泛分布于大氣、土壤和水中，嚴重威脅著農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。有研究表明，卷煙中的重金屬會隨著吸食過程進入人體，在吸煙者體內(nèi)逐步積累，從而對人體造成嚴重傷害。因此，分析煙草重金屬的來源、含量狀況、遷移和積累的影響因素，提出煙葉重金屬含量降低的有效措施，對控制煙草重金屬及卷煙重金屬殘留量具有重要的意義。
　　1 煙草重金屬的來源
　　重金屬的來源非常廣泛，大體上可以分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市3種來源[1]。工業(yè)能源大多以煤、石油類為主，是環(huán)境中汞、鉛、鎘、鉻、砷等重金屬污染的主要來源；農(nóng)業(yè)來源主要是指污水灌溉、農(nóng)藥、劣質(zhì)化肥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的不合理使用；城市來源主要包括污水處理中污泥的堆放、垃圾滲濾液的泄漏以及含鉛汽油的使用等。此外，大氣沉降也是導致土壤中重金屬的主要來源之一[2]，大氣中的大多數(shù)重金屬是經(jīng)自然沉降[3]和雨淋沉降進入土壤的，然后經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉移進入地表水系統(tǒng)，從而對飲用水安全構成威脅。
　　煙草重金屬來源主要包括2類：一是大氣中的重金屬可由煙葉表面吸收，二是土壤中的重金屬可由煙草根部吸收。煙葉原料中的重金屬主要源于土壤，卷煙中的重金屬也可源于加工中的香精香料、黏合劑和卷煙紙[4]。
　　2 煙草中重金屬的含量狀況
　　鎘廣泛存在于自然界，其在土壤中的含量表現(xiàn)為0.01～0.7mg/kg，在人體中的半衰期長達10～30a[5]。煙草是鎘的富集植物，煙葉中重金屬富集系數(shù)表現(xiàn)為Cd>Zn>Cu>Hg>Ni>Cr>Pb>As，煙葉鎘的富集系數(shù)高達11.67，與其他作物相比其含量相對較高[6]。在卷煙抽吸過程中，鎘在煙氣中的遷移率與其他金屬元素相比較高，其平均轉移率高達10%，而砷、鎳、銅等的轉移率不足1%[7]。約有33%的鎘在卷煙燃燒過程中進入煙氣，且煙氣鎘含量與卷煙中鎘總量的正相關達到顯著水平[8]。
　　大田烤煙鎘素含量約為0.5～5mg/kg[9]。我國烤煙主產(chǎn)區(qū)中部煙葉的鎘含量為2.95mg/kg，鎘含量低于4mg/kg的樣品占79.07%[10]。煙葉鎘含量在污染的植煙土壤中會顯著提高，例如，當含鎘的城市污泥施入土壤以后，煙葉鎘含量可升高到70mg/kg[11]。
　　煙葉的鎘含量與地域分布密切相關。我國煙葉鎘含量在不同煙區(qū)之間的差異達到極顯著水平，平均鎘含量在不同產(chǎn)區(qū)之間甚至相差10倍以上[10]。對國外煙區(qū)的煙葉鎘含量進行更大范圍的比較，加拿大煙葉的鎘含量最高，是美國的5倍[12]。我國云南和貴州煙葉鎘含量明顯高于其他省份[13]，貴州煙區(qū)由于磷礦石的鎘含量較高，煙葉鎘含量約為3.02mg/kg，為黃淮煙葉鎘含量的2.3倍。對來自我國20個主產(chǎn)煙區(qū)的497份烤煙樣品進行分析，表明鎘、鉛、砷的平均含量分別為2.95、2.89和0.53mg/kg[14]。來自山東煙區(qū)的煙葉鎘、鉛、汞的平均含量相對較低，分別為0.46、0.76和0.027mg/kg[15]。云南曲靖煙區(qū)烤煙鉛、鉻、汞平均含量分別為4.15，1.78和0.050mg/kg[16]。綜上所述，我國煙葉重金屬含量在地區(qū)之間存在顯著差異；當前我國烤煙的重金屬元素可能主要是鉛和鎘[14]；隨著地點和年份等生態(tài)環(huán)境的變化，煙葉重金屬積累也隨之發(fā)生變化[17]。
　　3 煙草中重金屬的積累和遷移
　　當外源的重金屬污染物進入土壤后，煙草可通過根系代謝吸收進入根細胞，部分滯留于根中，部分通過胞間運輸和蒸騰作用積累在莖、葉之中。

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