葡萄重金屬質量安全風險與對策研究

徐明飛，葉雯，張棋，孫彩霞

（浙江省農業科學院農產品質量安全與營養研究所，杭州 310021）

據2014年《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤污染總超標率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%；Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni 8種無機污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。隨著我國工農業的迅速發展，大量重金屬元素排入環境中，以及農藥、化肥的不合理施用，使得土壤重金屬污染問題嚴重[1]。有研究表明，土壤重金屬污染不僅對作物的生長發育產生顯著的負面影響[2]，而且會導致作物的產量和品質顯著下降[3]；同時土壤中的重金屬通過食物鏈進行傳遞和富集，到達人體，導致多種疾病的發生[4]。目前造成土壤污染的重金屬主要是Cd、As、Hg、Pb、Cu，其中以Cd超標最為嚴重。20世紀90年代初，有13萬 hm2的農田遭受Cd污染而被迫棄耕[5]。

2019年中國葡萄產量為1420萬 t，較上年增產53萬 t，同比增長3.86%。品種增多、產區擴大、規模提升、上市期延長等保障了供給的同時，質量安全問題日益得到重視，產地土壤、空氣懸浮、部分投入品等含有的重金屬是否對葡萄產品安全帶來影響是消費者關注的重點之一。溫鏗等[6]對四川省20個葡萄園進行Cd污染調查結果表明，土壤Cd總超標率達到71.88%，全Cd含量在0.069～3.013 mg/kg，有效態Cd含量在0.030～0.310 mg/kg，但葡萄果實中Cd含量均符合《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2762—2017）標準。目前有很多文獻報道葡萄園土壤重金屬污染問題[1,6]，盡管葡萄產品中重金屬并未超標，但仍引發了人們對產品累積重金屬食用風險的擔憂。因此，本文從葡萄產區土壤重金屬污染、產品重金屬累積、食用膳食風險與對策等方面進行論述，為后續研究提供參考。

1 葡萄產區土壤重金屬污染現狀

1.1 鮮食葡萄產區

鮮食葡萄栽培面積較多的省區主要有新疆、遼寧、陜西、江蘇、廣西、云南和山東[7]。新疆吐魯番盆地是我國著名葡萄產區，土壤污染水平、生態風險級別最高的重金屬是Cd。麥爾哈巴·圖爾貢等[8]分析了中國葡萄主產區土壤重金屬污染水平與分布規律，結果表明吐魯番盆地葡萄園土壤中Cd、Cr、Hg和As等均處于輕度污染水平，Pb和Ni處于警戒線水平。劉子龍等[9]發現，新疆石河子葡萄主產區葡萄園土壤重金屬污染級別達到警戒線水平的約占43%，其中Pb含量超過限量。

楊玉等[10]分析和評價了長沙和株洲地區12個葡萄園土壤重金屬污染狀況，結果表明50%的果園土壤環境質量為輕度污染水平，33%的果園達到中度和重度水平。郭亮[11]對長沙、株洲、湘潭三地的葡萄園進行采樣調查，發現土壤重金屬超標率排序為Cd＞Hg＞Cr＞As＞Pb，其中以Cd最為突出，土壤超標率為47.64%，單項污染指數最高達4.02。

從以上分析可知，葡萄園土壤Cd污染問題在重金屬污染中相對嚴重。Cd污染的來源主要為自然界的成土母質和人為活動。成土母質是Cd含量的本底值，我國土壤Cd背景值為0.097 mg/kg[12]。人為活動主要指工農業生產活動直接或間接將Cd排放到環境中，導致Cd污染的主要途徑有以下4個方面：大氣Cd沉降、施肥不當、污水灌溉和金屬礦山酸性廢水污染[13]。針對目前大部分葡萄園土壤Cd污染超標問題，若周圍無工業區，則應該重視施肥管理，合理施肥。

1.2 制干葡萄產區

制干葡萄主要集中在新疆維吾爾自治區，占全國葡萄栽培總面積的5%。新疆維吾爾自治區制干葡萄產地土壤重金屬污染情況與鮮食葡萄園相似。

土壤Pb污染的來源同樣來自于兩個方面：自然情況下，土壤中的Pb主要來源于母質和腐蝕性的生物質，含量一般較低，我國土壤Pb背景值為26 mg/kg，對人體的和生態系統的危害很小[14]。人為活動是造成土壤Pb污染的主要原因，主要指金屬礦床開發、城市化建設、固體廢棄物堆積將Pb排放到環境中，以及農業生產活動（包括施用化肥、農藥和污水灌溉等）造成Pb在土壤中大量累積[15]。

1.3 釀酒葡萄產區

河北、甘肅、寧夏、山東、新疆等5個省區的歐亞種釀酒葡萄產區，占全國釀酒葡萄栽培面積的60%以上；廣西、湖南、吉林等地區的毛葡萄、刺葡萄、山葡萄及山歐雜種釀酒葡萄栽培面積占20%。潘瑞[16]通過對河北省葡萄主產區土壤樣品的采集及土壤環境指標的分析測定表明，土壤Cd含量高于河北與全國土壤背景值，土壤Hg含量為河北土壤背景值的2.24倍，為全國土壤背景值的1.28倍。

賀蘭山東麓葡萄主產區土壤重金屬含量與寧夏土壤背景值相比，Cu、Cr的平均含量均超過背景值；Ni、Cu和Cr達到輕度污染水平，Cd是最主要的潛在生態危險因素[17]。陳翔等[18]研究釀酒葡萄中重金屬含量評估無重金屬安全風險。

在葡萄生產過程中，施肥不當現象普遍存在，不僅使葡萄品質下降，而且造成果園土壤重金屬污染[18]。同時，以冶煉為主的高產值重工業的發展，也會造成周邊葡萄園土壤重金屬污染和葡萄有害物質超標。劉亨桂等[19]研究發現，距離碳化硅工業集聚區中心沿主風向5、10 km的葡萄園土壤Pb和Cd含量均超過綠色葡萄產地土壤重金屬含量的限定值，果實Pb和Cd含量均超過綠色葡萄果實重金屬含量的限定值。

2 葡萄及其制品重金屬安全風險

在一定程度上，葡萄等果實中重金屬含量與土壤中重金屬含量呈正相關[20]。龐榮麗等[21]研究葡萄對重金屬吸收能力的差異性發現，葡萄對不同重金屬吸收能力差異較大，其中對Cd吸收能力最強，具有一定的富集能力；對Zn的吸收能力次之，也具有富集能力，但是對Cu、Hg、Ni、Cr、As、Pb的吸收能力相對很弱，基本無富集能力。不同葡萄品種對重金屬的吸收能力顯著不同，‘戶太8號’吸收能力較強，其次為‘巨峰’‘醉金香’和‘陽光玫瑰’，而‘茉莉香’等綜合吸收能力較弱。所查文獻在農田中栽培葡萄樣品中未見葡萄產品Pb、Cd超標報道。

康露等[22]檢測新疆9個縣市的葡萄重金屬含量，結果顯示葡萄中Pb、Cd、Cr、As、Ni等元素的平均值均低于限量值，對成人不存在健康風險。

郭亮等[11]采集了湖南長沙、株洲、湘潭93個葡萄園的263份葡萄樣品，發現果實中重金屬含量均低于國家標準值。Cd在葡萄樹體的分布規律表現為根＞枝條＞葉＞果實，不同葡萄品種果實中Cd的積累存在差異，并且葡萄果實對Cd的富集系數與葡萄樹齡成正相關。

楊玉等[10]采集了湖南長沙、株洲地區12個觀光采摘園中的葡萄產品，發現即使在土壤重度污染（Cd最大值2.15 mg/kg）果園中的葡萄果實，重金屬含量均可達到國家食品安全標準。李小紅[23]研究發現，不同砧木品種對葡萄果實Cd吸收積累有差異，Cd在葡萄樹體的分布規律與郭亮等研究結果一致。王玉倩[24]對貴州45個葡萄園的葡萄果實重金屬含量進行檢測，發現山地葡萄中有重金屬超標現象；栽培模式不同、區域不同、葡萄品種不同均會導致果實安全品質存在差異，但膳食風險很小。對照GB 2762—2017，發現Cd無超標現象，但其中有63%樣品存在Pb超標現象。

雷用東等[25]測定新疆境內不同品種葡萄干中重金屬含量發現，所收集的150份樣品中，有65份樣品均檢出Pb、Cd、As、Hg，總體重金屬檢出率為43.3%，但每種重金屬含量均較低，均無超限量樣品。席曉圓等[26]對武陵山區巴東縣自釀葡萄酒進行重金屬含量檢測，Cd含量為3.22 μg/L，Pb含量為40.00 μg/L，對人體健康不會造成危害。而GB 2762—2017中規定葡萄中重金屬污染主要是Pb和Cd。

呂捷[27]對比不同國家葡萄重金屬污染物限量標準（表1），我國葡萄Pb限量為0.2 mg/kg；國際食品法典委員會（CAC）、歐盟、韓國、美國其限量均為0.1 mg/kg，不同國家對葡萄Cd限量均為0.05 mg/kg。對照標準限量，目前報道的葡萄產品重金屬超標極少，整體風險較低。

表1 不同國家和組織葡萄Pb、Cd的限量標準Table 1 Limits of Pb、Cd in grapes in different countries and organization mg/kg

3 影響葡萄重金屬含量的因素及相關研究對策

重金屬由土壤向植物體內的遷移受諸多因素影響，如土壤類型和性質、土壤中共存重金屬拮抗或協同作用、植物基因型差異、生態型差異等，從而導致了不同研究的重金屬由土壤向植物體內遷移規律的差異性。葡萄果肉對重金屬的吸收因品種、砧木等不同而不同，品種間極差達3倍以上；同時適宜的氣候、充足的肥水等生長條件則抑制葡萄果肉對重金屬的吸收；葡萄果實中重金屬含量最低，根系中最高，已有研究均得出了以上規律[12,28-29]。

馬堃[31]研究表明，葡萄果實對土壤Hg為弱富集性，并建議在Hg輕度污染農區（≤2 mg/kg），利用經濟價值高的葡萄取代Hg污染敏感糧食作物或蔬菜，以構造新的生產經營模式，該研究也說明了葡萄中的Hg風險低。

選擇生態好、產地符合《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618-2018）等有效國家標準，按標準要求科學生產等是保障葡萄及其制品質量安全的最佳措施，但輕污染區域也可在相關部門指導下經評估后采用科學對策使葡萄及其制品重金屬含量在標準限量內，確保食用安全。

4 小結

現有研究和監測結果顯示，葡萄產品中重金屬超標極少，質量安全風險較低，重金屬風險不是葡萄質量安全重點風險隱患。葡萄為多年生，產地土壤如管控不當則重金屬不斷累積，因此重金屬風險監管仍需堅持，摸清本源、科學應對；栽培上科學選擇品種、合理施肥等經濟高效的農業措施，從源頭規避土壤重金屬對葡萄產品質量安全的風險隱患。進一步研發葡萄產業需要的質量安全全程管控生產技術，制定技術規程或標準；聯合多方力量推廣落地，提升產業效益。

《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中未制定葡萄或涵蓋葡萄的水果及其制品、新鮮水果、漿果和其他小粒水果的除Pb、Cd之外其它的重金屬限量標準，需要密切關注國家相關標準制定進展，避免相關質量安全風險。