烟草重金属及其修复措施研究进展

　　摘 要：随着重金属污染问题日趋突出，烟草的安全性也引起了人们的广泛关注。该文介绍了烟草重金属的来源、含量状况、迁移和积累，分析了烟草对重金属吸收积累的影响因素，并提出了治理重金属污染的主要措施，旨在为烟草重金属污染修复研究提供参考。
　　关键词：烟草；重金属；积累因素；修复措施
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 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
　　重金属一般是指比重大于5的金属元素，主要包括铅、镉、汞、铬、铜、锌、镍等，已日益成为影响环境的主要污染物。由于重金属广泛分布于大气、土壤和水中，严重威胁着农产品的质量安全。有研究表明，卷烟中的重金属会随着吸食过程进入人体，在吸烟者体内逐步积累，从而对人体造成严重伤害。因此，分析烟草重金属的来源、含量状况、迁移和积累的影响因素，提出烟叶重金属含量降低的有效措施，对控制烟草重金属及卷烟重金属残留量具有重要的意义。
　　1 烟草重金属的来源
　　重金属的来源非常广泛，大体上可以分为工业、农业和城市3种来源[1]。工业能源大多以煤、石油类为主，是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源；农业来源主要是指污水灌溉、农药、劣质化肥等在农业生产中的不合理使用；城市来源主要包括污水处理中污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏以及含铅汽油的使用等。此外，大气沉降也是导致土壤中重金属的主要来源之一[2]，大气中的大多数重金属是经自然沉降[3]和雨淋沉降进入土壤的，然后经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，从而对饮用水安全构成威胁。
　　烟草重金属来源主要包括2类：一是大气中的重金属可由烟叶表面吸收，二是土壤中的重金属可由烟草根部吸收。烟叶原料中的重金属主要源于土壤，卷烟中的重金属也可源于加工中的香精香料、黏合剂和卷烟纸[4]。
　　2 烟草中重金属的含量状况
　　镉广泛存在于自然界，其在土壤中的含量表现为0.01～0.7mg/kg，在人体中的半衰期长达10～30a[5]。烟草是镉的富集植物，烟叶中重金属富集系数表现为Cd>Zn>Cu>Hg>Ni>Cr>Pb>As，烟叶镉的富集系数高达11.67，与其他作物相比其含量相对较高[6]。在卷烟抽吸过程中，镉在烟气中的迁移率与其他金属元素相比较高，其平均转移率高达10%，而砷、镍、铜等的转移率不足1%[7]。约有33%的镉在卷烟燃烧过程中进入烟气，且烟气镉含量与卷烟中镉总量的正相关达到显著水平[8]。
　　大田烤烟镉素含量约为0.5～5mg/kg[9]。我国烤烟主产区中部烟叶的镉含量为2.95mg/kg，镉含量低于4mg/kg的样品占79.07%[10]。烟叶镉含量在污染的植烟土壤中会显著提高，例如，当含镉的城市污泥施入土壤以后，烟叶镉含量可升高到70mg/kg[11]。
　　烟叶的镉含量与地域分布密切相关。我国烟叶镉含量在不同烟区之间的差异达到极显著水平，平均镉含量在不同产区之间甚至相差10倍以上[10]。对国外烟区的烟叶镉含量进行更大范围的比较，加拿大烟叶的镉含量最高，是美国的5倍[12]。我国云南和贵州烟叶镉含量明显高于其他省份[13]，贵州烟区由于磷矿石的镉含量较高，烟叶镉含量约为3.02mg/kg，为黄淮烟叶镉含量的2.3倍。对来自我国20个主产烟区的497份烤烟样品进行分析，表明镉、铅、砷的平均含量分别为2.95、2.89和0.53mg/kg[14]。来自山东烟区的烟叶镉、铅、汞的平均含量相对较低，分别为0.46、0.76和0.027mg/kg[15]。云南曲靖烟区烤烟铅、铬、汞平均含量分别为4.15，1.78和0.050mg/kg[16]。综上所述，我国烟叶重金属含量在地区之间存在显著差异；当前我国烤烟的重金属元素可能主要是铅和镉[14]；随着地点和年份等生态环境的变化，烟叶重金属积累也随之发生变化[17]。
　　3 烟草中重金属的积累和迁移
　　当外源的重金属污染物进入土壤后，烟草可通过根系代谢吸收进入根细胞，部分滞留于根中，部分通过胞间运输和蒸腾作用积累在茎、叶之中。

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