城市农业正在蓬勃发展,但城市土壤中往往潜藏着一个隐患:铅。伊利诺斯大学最近的一项研究表明,在城市农业热点城市芝加哥,土壤中的铅含量普遍升高。
科学家们对蔬菜和其他作物在现实环境中如何吸收和积累铅知之甚少,但伊利诺伊大学在芝加哥后院花园进行的一项新研究表明,西红柿可能是可以安全食用的,即使它生长在高度铅污染的土壤中。
这项新研究的合著者、加州大学作物科学系助理教授安德鲁·马格诺特(Andrew Margenot)说:“水果中的铅含量非常低,我们估计,普通成年男性每周吃近400磅西红柿才会达到有毒水平。”“然而,一个体重较轻的孩子,大约60磅,每周只需要吃80磅西红柿——仍然很多,但消费的门槛较低。”
这对城市农业来说是个好消息,但对家庭园丁和其他城市农业工作者来说,有一个潜在的警告。
“我担心的不是水果,而是耕作和种植的方法。这就是你暴露的地方,”Margenot说。“如果你神奇地没有暴露在被污染的土壤中,或者如果你覆盖了土壤,穿上了防护服和呼吸器,你就成功了。”但是,当然,我们都知道事情不是那样发生的。”
这是因为当我们在受污染的土壤中工作、种植或将其带入家中时,我们最终会吸入污染的土壤。铅也会进入番茄、绿叶蔬菜、尤其是根茎类蔬菜表皮上的细粉尘中。如果清洗不当,我们就会把它吃掉。而且,根据土壤铅浓度的不同,一点点就会对健康产生很大的影响。
在他们的研究中,Margenot和合作者George Watson在芝加哥后院种植了罗马番茄,土壤铅含量在百万分之77到1206之间(ppm),超过了21 ppm的自然背景铅含量,通常超过了伊利诺伊州环保局400 ppm的吸入风险阈值。研究人员想看看在没有土壤处理的情况下,水果中最终有多少铅,以及当土壤经过各种磷基处理后,通过吸入灰尘或颗粒摄入途径减少了人类对铅的吸收。
美国环境保护署建议使用高剂量的磷酸盐肥料,如三倍超磷酸盐(TSP),以减少土壤中人类摄入的铅,但利益相关者告诉沃森和马格诺特,他们也想要一种有机物质修正案。
“我们选择测试TSP以及堆肥和风干生物固体,这些都是芝加哥废水处理厂处理的人类粪便。它们是A类生物固体,这意味着它们要经过病原体和重金属的检测,”马格诺特说。“我知道这是一个令人讨厌的因素,但它们可能比你在五金店买到的牛粪更安全。”
事实是,没有一项修正案降低了西红柿中的铅含量。植物对番茄果实的铅吸收量已经很低了,即使在高度污染的土壤中也是如此,所以这些修改没有检测到效果。从数字上看,2019年各地点番茄的平均铅浓度为0.01 ppm, 2020年为0.13 ppm。这两个数字都远低于联合国粮农组织(FAO)为西红柿设定的最高允许限量1.6 ppm。
尽管在两年的研究中,铅含量一直很低,但研究年份之间的差异让研究人员感到惊讶。
“第二年,我们在三个地点中的两个看到水果中的铅含量增加了一个数量级。这完全出乎意料,我们也无法解释。但是土壤的铅含量多年来没有变化,水果的铅含量仍然极低,”Margenot说。“所以对我来说,这是两件事。首先,关于植物对铅的吸收,还有很多基础研究要做——我们甚至不知道会有季节性影响。其次,重要的是,土壤总铅和铅吸收量之间的相关性非常差。”
Margenot建议后院种植番茄的人不要惊慌,如果他们种植在铅污染的土壤中。
“如果你用厚厚的覆盖物来减少灰尘,你就可以安全地种植西红柿,所以并不是所有的希望都失去了。在伊利诺斯州,环境保护局将吸入风险设定为400ppm,但我们发现,在土壤中,你可以比这高出三倍,并安全种植西红柿,”他说。“但是,园丁和城市农场工人必须非常小心,如何耕作土壤,覆盖表面,清洗水果,以尽量减少接触。但至少我们知道,没有必要增加昂贵的减排修正案。”
Margenot指出,在研究中测试的磷处理可能对番茄吸收铅没有太大作用,但他说,他们仍然有希望通过直接吸入和摄入来吸收铅。
“如果我们想要持续减少整个城市的铅摄入和吸入风险,我们应该更密切地关注磷和生物固体等当地来源,”他说。“生物固体是芝加哥当地生产的,有一些项目可以把它们送到用户手中。因此,如果我们谈论低成本处理铅的方法,这将是城市的一种很好的资源。”
Margenot还建议采用对土壤干扰最小的农业做法,如农林业和多年生水果生产。
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材料所提供的伊利诺伊大学农业,消费者和环境科学学院.劳伦·奎恩(Lauren Quinn)原创。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。
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