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2013年，国内多个地区的稻米被检出镉超标，引起公众的关注。镉是一种什么物质，它来自何方，对人体健康有什么影响？

镉是一种重金属。自然界中的镉主要以难溶的硫化物形式存在于岩石中，且其含量很低，通常不会对人们的健康造成影响。随着工业的发展，镉的应用范围越来越广，如电池、电镀、油漆、染料、电子元件等都会用到镉。各种人类活动使得土壤中镉的含量不断增加。随着我们生活环境中镉的不断积累，通过食物链进入人体的镉也越来越多，威胁我们的健康。

北京大学城市与环境学院的李喜青研究员介绍说，其实，早在20世纪50～60年代就出现过严重损害人体健康的镉污染事件，这就是发生在日本富山县的著名的“痛痛病”（Itai itai disease），又被称为骨痛病。患者全身骨骼剧痛难忍，整日不由自主地发出“痛、痛”的叫声。后来调查发现，原来是富山上游一座铅锌矿厂排出的含镉废水污染了河水，大量的镉通过饮用水、稻米、鱼虾等进入人体并富集造成的。

我国也出现过镉污染事件。例如2009年的湖南浏阳镉污染事件、2012年的广西龙江镉污染事件等。据报道，龙江镉污染事件中，泄漏镉量达20吨，事发河段镉超标80倍，污染波及300公里河段，下游上百万人饮水安全一度受到威胁，严重程度被称为“世界罕见”。

最近，国内多个地区的大米被检出镉超标。例如，前不久广州公布了2013年第一季度餐饮食品抽验结果，发现44.4%的大米及米制品抽检产品镉超标。那么，大米中的镉是从哪里来的？对人体健康有什么影响呢？

镉污染来自哪里？

镉的污染源主要有工业、农业和生活三方面。

工业污染源如铅锌矿采选和冶炼过程中的废水废渣废气。在很多矿物的采选过程中，会用“浮选”的方法进行选矿。由于镉经常会共生于铅锌矿中，所以在浮选的过程中，镉就会溶解在浮选剂中随废水排出。如果这些废水未经处理就排入河道、农田，用于灌溉，那么就会对作物造成污染。矿厂废气中含有镉的颗粒物会沉降在矿区附近，含镉的矿渣堆放在地面，它们中的镉都会随降水等进入土壤。“工矿企业排放的废气废水是我国农田镉污染最重要的来源之一。”李喜青研究员说。特别是我国历史上很多地区工业废水未经处理即排入河道，混入工业废水的河水灌溉农田很容易造成污染。

农业污染源主要来自某些含有镉的农药、化肥。例如磷肥是从磷矿石生产出来的，而这些矿石中也可能含有镉。有些地区磷矿的镉含量比较高，磷肥的施用以及生产磷肥过程中产生的废水都可能造成镉污染。

生活污染源主要来自人们废弃的电子产品，这些电子固体废弃物中会含有镉，处理不当也会污染环境。

镉（cadmium，化学符号为Cd）是一种柔软的蓝白色金属，原子序数为48，在元素周期表中与锌在同一族（IIB族），排在锌的下面。镉在自然界中的含量比较少（地壳丰度约为0.2毫克/千克），所以迟至1817年才被发现。由于镉和锌的某些化学性质比较接近，所以经常存在于含锌的矿石中。镉最初就是在菱锌矿（calamine）中被发现的，它的名称也来源于此。

镉的迁移和富集

镉在土壤中的存在形式决定了它是否容易迁移、是否容易被植物吸收等，而这些性质决定了镉在土壤环境中的危害性有多大。科学家将重金属在土壤中的存在形式分为五种形态，即可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣晶格态。通常来说，可交换态的重金属具有很强的迁移性，最容易被植物吸收而进入食物链，从而对人类健康造成危害。

除了硫化镉以外，镉的化合物都比较容易溶于水，所以镉主要是以离子的形态随着水迁移的。镉在水中很容易被无机小颗粒（如黏土颗粒）或有机物颗粒物吸附，没有被吸附的镉则以多种络合物的形态存在。

地下水中镉离子的迁移和富集，主要受土壤酸碱条件的影响。不同酸碱性的土壤，镉的含量差别比较大。一般来说，土壤中镉的含量随着土壤酸性的升高而降低。在酸性土壤中，镉的溶解性较高，就容易进入地下水，并被农作物吸收、富集，产生危害。我国南方很多地区分布着酸性土壤，在这样的农田里生长的水稻、蔬菜等就更容易吸收土壤里的镉。而在碱性土壤中，镉就会变成难溶的沉淀状态。

不同种类的植物，对镉的富集能力也不同。例如有研究显示，在蔬菜中，小白菜、辣椒、茄子、萝卜和大白菜等比较容易富集镉，而冬瓜、黄瓜、叶甜菜、大葱、云架豆、甘蓝和西红柿等对镉的富集较弱。一般来说，蔬菜类对镉的富集能力，从叶菜类到根茎类再到瓜果类，呈逐步降低趋势。另外，还有研究表明，蕨类、苔藓、烟草等对镉具有很强的富集能力。

水稻、小麦等粮食作物对镉也有一定的富集能力，其中，水稻更容易富集镉。它是世界第二大和我国第一大粮食作物，产量占国内粮食总产量的1/3以上。同时我国还是世界上最大的水稻生产和消费国，因此我们需要特别重视水稻镉污染的问题。

（本文发表于《科学世界》2013年第9期）