无公害玉米生产对土壤质量有什么要求？

无公害玉米生产过程中，农药、肥料的施用以及农业废弃物（畜禽粪便、秸秆、废水及其他初加工废弃物）等生产性污染源和污染物都可能进入土壤，造成土壤污染。

（1）重金属污染造成的危害有毒有害矿质元素随着废气进入大气，在重力作用下进入土壤，或通过污水灌溉进入土壤。当这些有毒有害矿质元素在土壤中蓄积到一定数量之后，便显示出危害。玉米在茎叶中能吸收积累较多的有害重金属，这些重金属直接或间接地被人体吸收后，便给人带来了危害。造成土壤污染的重金属主要有镉、铬、铅、汞和类金属砷等。这些元素的生物毒性大，危害严重。

镉是银白色、能延展的重金属。当人体摄入了一定数量的镉之后，就会损害身体健康，严重时可能导致死亡。在第二次世界大战期间，日本神岗矿山开采铅锌矿，在排放的废水中含有重金属镉。到20世纪50年代，对矿山的废水已经采取了治理措施，但是事隔几十年后，这一地区的不少日本人发生背下部和腿部疼痛、骨萎缩、弯曲、软化和骨折等症状，这种病被叫做“痛痛病”，严重损害人的健康，甚至造成死亡。原来，铅锌矿排放的含镉废水流进河水中，河水用于灌溉稻田，镉又不断地转移到稻米中，人长期食用含镉高达1毫克/千克的稻米，镉便在人的肾脏和骨骼中累积，且以肾皮层累积最多。当累积达到一定浓度时，就会破坏骨骼中钙和磷的正常补给，最后造成上述的严重后果。

铬是银白色、质地坚硬、耐腐蚀的重金属。化工、金属加工、电镀、涂料、颜料工业，特别是制革业排放的废水及处理后的污泥是土壤铬的重要污染源。三价铬（Cr3+）是人体必需的微量元素，但过量的摄入也会产生毒害。六价铬（Cr6+）的毒性比三价铬大100倍。六价铬能经口、呼吸道，或通过皮肤侵入人体，引起支气管哮喘，出现皮肤腐蚀、溃疡和变态性皮炎；长期接触铬，还可导致呼吸系统发生癌变。

土壤中的铅污染大多来自铅冶炼厂和天然铅矿，蓄电池制造及其废弃物、含铅涂料、油漆、含铅燃料燃烧（汽车尾气）也会带来铅污染。铅化合物对人体的影响主要是在神经系统、肾脏和血液循环系统。常见的中毒症状有食欲不振、胃肠炎、口腔有金属味、头痛、头昏、失眠、肌肉酸痛、贫血；铅还会引起肾功能损害，高浓度铅可能诱发恶性肾脏肿瘤。铅对儿童危害最大，可能影响儿童的智力发育。

汞污染来自采掘及精炼过程，氯碱业、纸浆造纸业、塑料工业、电子工业以及农药。在一般土壤中，汞的含量并不高，但是，用含汞的废水灌溉农田，或者在作物生长期间施用含汞的农药，汞会在作物体内富集，造成汞污染，进而对人产生危害。甲基汞会导致手指颤抖、知觉障碍、运动失调、视野狭窄、语言混乱、听力下降，甚至在精神亢奋中死去。研究表明，对人体危害最大的是有机汞，汞污染的食品主要是水产品。

砷是非金属元素，砷的化合物多为白色粉末或结晶，均有毒。毒药“砒霜”即是三氧化二砷。含砷的肥料、农药（包括除草剂、杀菌剂、杀虫剂等）以及含砷废水等，都是砷的污染源。砷慢性中毒表现为疲劳、乏力、心悸、惊厥；急性中毒的症状是，病人口腔有金属味，口、咽、食道有烧灼感，恶心、剧烈呕吐、腹泻，体温和血压下降，重症病人烦躁不安，四肢疼痛。砷还能引起皮肤损伤，出现角质化、蜕皮、脱发、色素沉积（棕黑或灰黑色弥漫性斑块）等。长期食用砷污染食品，饮用砷污染水，可能导致癌症发生。（2）农药污染造成的危害据调查，20世纪90年代以来，我国的农药使用量每年高达100万吨，大约有70万～80万吨进入环境，污染土壤、水体，进而通过食物链进入人体。那些被作物吸收利用的农药，对人体也可能产生直接的危害。污染环境的农药主要有有机氯类农药、有机磷类农药、氨基甲酸酯类农药和拟除虫菊酯类农药。

有机氯类农药包括DDT、六六六、林丹、硫丹等，是一组高残毒杀虫剂。有机氯农药的慢性中毒症状主要表现为食欲不振、呕吐、头痛、全身不适、皮炎、眼结膜炎、流泪等。硫丹是高毒性杀虫剂，对鱼类高毒；氯化苦是高毒性熏蒸杀虫剂，对人、畜剧毒，当每升空气中含0.2毫克时，经10分钟人即可死亡。从1983年起，我国已经全面禁止生产和使用六六六、DDT等，有机氯农药污染状况因此有所好转。

早期的有机磷类农药大部分是高效、高毒品种，如对硫磷、甲胺磷、内吸磷等；后来开发了高效、低毒、低残留品种，如乐果、敌百虫、马拉硫磷等。但低毒不等于无毒，如果随意加大药量，增加使用次数，或者不遵守安全间隔期（即最后一次用药距采收需间隔的天数），仍然可能引起残留量超标，造成污染。

氨基甲酸酯类农药一般是高效、低毒、低残留的，主要有涕灭威、克百威（即呋喃丹）、灭多威、抗蚜威、丁硫克百威、丙硫克百威等。这类农药进入人体后，在胃中酸性条件下，可能与亚硝酸盐或硝酸盐反应，生成亚硝基化合物，亚硝基化合物具有致癌作用。

拟除虫菊酯类农药主要有氰戊菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀灭菊酯（速灭杀丁）、苄菊酯（敌杀死）和甲醚菊酯等。这类农药在作物体内降解快，且残留浓度也比较低，可是仍有严重污染的危险性。

上述三类农药中毒的症状大同小异，轻度中毒者常表现为全身无力、头痛、头晕、恶心、食欲不振；稍重者呕吐、出汗、流涎、肚子疼痛、呼吸困难、肌肉跳动；严重者视力模糊、走路不稳、昏迷、痉挛、大小便失禁。所不同者，氨基甲酸酯类农药接触皮肤时，出现局部皮炎、风疹块、瘙痒，愈后留下色素沉着。拟除虫菊酯类农药中毒常伴随神经系统症状：精神萎靡、神志恍惚、昏迷。（3）化肥污染造成的危害氮素在土壤中以硝态氮和氨态氮两种形式存在，但大多数植物主要吸收硝态氮，硝酸根离子被植物体迅速同化利用，所以一般不会对人体造成危害。但氮肥施用过多，促使土壤中硝酸盐浓度增高，在土壤微生物的作用下，硝酸盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐可与各种胺类化合物反应生成强致癌物质亚硝酸胺，造成严重污染，对人体危害极大。

磷是植物生长的必需元素，在土壤中普遍缺磷的情况下，增施磷肥的增产效果是明显的，但是磷肥中含有镉、氟、砷、稀土元素和三氯乙醛。过多施用还会影响植物对锌、铁元素的吸收，特别是一些劣质磷肥，不仅含有大量重金属，而且三氯乙醛的含量亦很高。三氯乙醛在土壤微生物的作用下迅速转变为三氯乙酸，其毒性大于三氯乙醛，会引起根系萎缩，枝叶生长不良，导致严重减产。磷肥亦是土壤中有害重金属的一个重要污染源，钙镁磷肥中含铬量较高，过磷酸钙中含有大量的镉、砷、铅。如果长期大量施用含有重金属杂质的磷肥，有可能带来重金属的累积性污染危害。另外，磷矿石中常伴生有铀（U）、钍（Th）、镭（Ra）等天然放射性元素。在磷肥生产过程中这些元素和磷一起进入，使磷肥有时含有微量的放射性。放射性物质在农田中不断积累，可能通过土壤—农作物—农产品（畜产品）食物链，最终进入人体。因此，磷肥所造成的污染不容忽视。

过量施用氯化钾会使土壤板结，并会降低pH，使之逐渐变酸性，从而影响植物生长。另外，氯化钾中氯离子对玉米的产量和品质均有不良影响。（4）无公害玉米生产对土壤质量的要求土壤是玉米生产的基础。玉米的根系除了从土壤中吸收自身所必需的大量、中量和微量元素外，一些不需要的物质（包括对人体有毒、有害的物质）也会被同时吸收，积累在产品中。因此，土壤环境的好坏直接影响到玉米品质的优与劣。

玉米无公害标准化生产的土壤环境质量应当符合国家标准GB15618—1995《土壤环境质量标准》的相关规定，其主要指标如表3。土壤的评价指标有对环境和人体健康影响较大的汞、镉、砷、铅、铬等重金属类和曾广泛使用的六六六、DDT等有机氯农药类。

表3 土壤环境质量标准值（毫克/千克）

注：①重金属（铬主要是三价）和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5厘摩尔/千克的土壤，若≤5厘摩尔/千克，其标准值为表内数值的半数。

②六六六为4种异构体总量，DDT为4种衍生物总量。

项 目 土壤pH ＜6.5 6.5～7.5 ＞7.5镉 ≤ 0.30 0.30 0.60 汞 ≤ 0.30 0.50 1.0 砷 ≤ 40 30 25 铜 ≤ 50 100 100 铅 ≤ 250 300 350 铬 ≤ 150 200 250 锌 ≤ 200 250 300 镍 ≤ 40 50 60 六六六 ≤ 0.50 DDT ≤ 0.50