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農作物重金屬污染監測與管制措施

農糧署農業資材組 翁震炘

一、前 言

  89年2月「土壤及地下水污染整治法」公布實施後,行政院環保署於90年11月據以訂頒「土壤污染管制標準」及「土壤污染監測基準」,並對食用作物農地訂定更嚴格之管制標準值。依環保署統計,94年各縣市政府陸續公告之農地受污染達土壤污染管制標準者累計1,590筆地號,面積378公頃,已完成整治解除列管計1,097筆,263公頃,尚未完成整治及公告中控制場址計115公頃。受污染農地主要分佈於彰化縣、桃園縣、新竹縣市、台中縣市、台南縣市、高雄縣、雲林縣等地。其中鎘、汞、鉛污染難以整治復育之農地達60餘公頃,鉻污染農地達120公頃。95年各縣市政府復又公告新增多處重金屬等污染控制場址,農地污染問題陸續浮現,農田污染途徑主要為工業廢污水或廢棄物污染灌溉水,有賴各目的事業主管機關將可能之污染途徑予以阻斷,並防範各種可能污染源。鑒於重金屬會在稻米及根菜類產生蓄積、濃縮作用,為防範農作物重金屬含量超過食品衛生限量標準,農委會農糧署以年度計畫方式,加強實施田間農作物之監測及管制,不合格者悉予銷毀,以防止受污染農作物流入市面,確保農產品安全及國人健康。

二、各類重金屬之危害

  重金屬一般指密度大於5,大部分在週期表中屬於過渡元素之金屬及其離子,硒(Se)與砷(As)雖屬非金屬,但其性質與重金屬類似而被歸於重金屬。鎘(Cd)、汞(Hg) 、鉛(Pb) 、砷(As)、銅(Cu) 、鋅(Zn) 、鉻(Cr)、鎳(Ni)等之化合物在工業上及農業上普遍被使用,其在環境中移動性小,殘留性高,易造成污染。過量的重金屬會引起植物發生黃化、枯萎、產量減少、生長受阻。人體亦可由空氣、水、土壤、食物等途徑之污染間接或直接的受到危害。

  鎘(Cadmium, Cd)易蓄積於體內,太多的鎘堆積會造成近端腎小管損傷,久而容易形成軟骨症及自發性骨折,即所謂痛痛病(Itai-itai disease)。鎘經常是提煉鋅的附產品,它經常用來作鎳鎘電池、染料、塗料色素及製造塑膠之穩定劑。台灣鎘米事件,主要是塑膠穩定劑工廠排放廢水至灌溉渠道污染農田所致。鎘較其他重金屬容易為農作物、蔬菜、稻米所吸收。

  汞(Mercury, Hg)在工業的使用範圍非常廣泛,不論採礦、治療、運送、使用或回收的過程中,都可能造成生物體的累積與環境的污染。1950年代,日本水昊地區,由於氯鹼工廠排放氯化甲基汞進入海中,經過食物鏈再輾轉進入人體,造成上千人之汞中毒,即為水昊病(Minamata disease)。有機汞常造成不可逆的中樞神經傷害,甲基汞可通過胎盤,進入胎兒腦組織,抑制發育。

  鉛(Lead, Pb)會破壞血基質之合成,臨床上會有貧血;鉛對人體的毒性,在成人多為周邊性神經病變(peripheral neuropathy),小兒則多見鉛腦症(lead ence-phalopathy)。慢性鉛中毒,可能造成腎小球缺血及腎小管變性萎縮而有腎間質纖維化、腎小球硬化、血管硬化等變化。此外,鉛中毒導至慢性腎衰竭的病人約50%的人有痛風關節炎的發作,此特稱為鉛毒性痛風(saturni-ne gout)。

  砷(Arsenic, As)中毒多因不慎吸入或食入含砷的有機或無機物質引起,慢性砷中毒則最常見於長期飲用含砷量偏高的地下深井水,造成動脈性末梢循環障害,形成「烏腳病」。鉻(Chromium, Cr)可分為二價、三價及六價。二價鉻不穩定,可隨時被氧化成三價鉻,三價鉻在人體胰島素的代謝及葡萄糖耐受性的作用,是不可或缺的營養素,工業上使用的大部份為六價鉻,其刺激及腐蝕性會造成人體局部的皮膚、黏膜及上呼吸道的傷害及炎症反應。鎳(Nickel, Ni)中毒見於吸入有機鎳所致,其症狀類似一氧化碳中毒,但合併有血糖及尿糖上升,常會有噁心、嘔吐、頭痛、頭暈、失眠、躁動等症狀。銅(Copper, Cu)為人體必須元素之一,吸收後很快的經由尿液及膽汁排出,目前醫學文獻少有慢性銅中毒報告,對人體不具累積性危害;銅在動物消化吸收差,僅5-10%被吸收,大部份隨同糞便排出;一般土壤不缺銅,植物吸收銅有限,過量累積於土壤,影響作物生產並造成毒害。鋅(Zinc, Zn)與80多種酵素及荷爾蒙有關,包括 DNA 與 RNA 聚合酵素(polymerase)需要鋅才能運作,且與胰島素作用有關,是消化與新陳代謝作用正常所必需的微量元素,在人體扮演極為重要的角色。植物吸收鋅有限,過量累積於土壤,影響作物生產並造成毒害。

三、實施農作物污染監測管制,確保農作物安全

(一)建立農作物重金屬污染監測管制作業程序(SOP)

  1. 農田土壤重金屬污染,由環保署依「土壤及地下水污染整治法」辦理監測,含量超過管制標準者,由農委會配合環保署剷除作物銷燬,輔導農民停耕,再由環保署進行後續之污染整治及農地復育。
  2. 鑒於重金屬鎘、汞、鉛在稻米及部分根菜類會產生蓄積、濃縮作用,為確保農作物安全品質,防範田間農作物重金屬含量超過食品衛生限量標準,農委會農糧署每年均成立「農作物重金屬污染監測管制計畫」,並訂定「農作物重金屬污染監測管制作業程序」,由縣市政府選定下列農田進行監測:
    (1)環保署針對受污染之319公頃農田辦理土壤細密調查,其中土壤遭受鎘、汞污染達3~4.99ppm,接近管制值5 ppm,及受鉛污染達400~499 ppm,接近管制值500 ppm,種有水稻之農田。
    (2)受鎘、汞、鉛污染,完成整治解除管制,經地力回復施作恢復耕作,種植水稻及根菜類作物者。(可能再受污染者)
    (3)以往經檢測稻穀鎘、汞、鉛含量不合格,未休耕仍種植水稻或種植根菜類作物者。
    (4)其他疑受鎘、汞、鉛污染之稻田或種植根菜類作物農田。
  3. 縣市政府就選定農田進行監測管控,農民不得於監測完成前提前採收或出售稻穀。縣市政府於水稻「糊熟期」(距收割日約15日)採取稻穗樣品,送農委會農業藥物毒物試驗所進行檢驗,該所並於3至5日將檢驗結果通知縣市政府及農委會農糧署。
  4. 檢驗結果如食米中鎘、汞、鉛含量超過「食米重金屬限量標準」者,農業藥物毒物試驗所先即電話通知,再行文函知縣市政府及農委會農糧署;縣市政府接獲通知後,立即進行稻作剷除、銷燬作業,並給付農民補償費,同時報請該縣環保局進行農地污染查證。
  5. 遇有農田污染糾紛案件,農委會農糧署及縣市政府立即派員協助農民勘查作物損害情形,並請環保單位檢驗土壤及灌溉水質,追查污染源,協助農民向污染行為人請求賠償,或依土壤及地下水污染整治法請求環保署整治受污染之農田。
  6. 94年於台北市、桃園縣、新竹縣市、苗栗縣、台中縣、南投縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣、台南縣市、高雄縣、屏東縣等14縣市,規劃辦理稻穀重金屬污染監測。
(二)執行成果
  1. 受重金屬污染稻穀監測管控:
    (1)93年一、二期稻作共監測管控241筆農田,監測結果,共有11筆農田4.94公頃,稻穀不符食米重金屬限量標準,剷除銷燬污染稻穀計23,830公斤。
    (2)94年第一、二期稻作監測207筆農田結果,彰化有2筆農田共0.61公頃,稻穀鎘含量不符標準,剷除銷燬共2,620公斤,防止流入市面。
  2. 其他有害物質及重金屬污染農作物之管控:
    94年間於高雄楠梓剷除銷燬疑似遭石油污染蔬菜0.4公頃,於雲林縣四湖鄉、台中縣大里市、桃園縣蘆竹、大園、八德等地區,剷除銷燬農地土壤鎘、銅、鉻、鉛、鋅、鎳等超過標準之香蕉、蔬菜、稻穀、花生等農作物11.37公頃。總計剷除銷燬農作物面積11.77公頃,銷燬作物約38公噸,防止受污染農產品流入市面。

四、對於可能引起重金屬污染途徑之防範

  1. 受重金屬污染農地輔導進行地力回復,持續追蹤監測農作物重金屬含量,以確保農產品安全,對於可能引起重金屬污染途徑積極進行防範如下:。
    (1)93年在12縣市列管之重金屬污染場址之295公頃中,由環保單位進行污染改善整治完成後,94年經農委會農糧署研提「12縣市農地控制場址地力回復計畫」,由環保署補助經費4,600萬元,輔導農友進行翻耕、構築水田犁底層、施用有機資材肥料及栽種綠肥作物等作業,協助農友改良土壤結構並增進地力,以回復原有耕作。
    (2)其地力回復改善施作完成後,配合「水旱田利用調整後續計畫」,輔導繼續休耕及栽種綠肥作物兩期作,以維續土壤地力,再行栽種其它農作物,後續並追蹤監測農作物重金屬含量,以確保農產品安全。
  2. 積極防範含有重金屬之事業廢棄物再利用作為肥料等途徑,致引起重金屬污染農田之可能污染源。
    (1)為防範品質不良肥料,長期施用累積重金屬,造成農田土壤污染,採取加強肥料品質管理措施,農委會農糧署94年度計辦理肥料查驗360件,品質不合格者47件,其中重金屬有害成分超過規定限值者計28件,罰款處分達308萬元;另針對堆肥產品加強檢測監控230件,成分品質不合格者即依法查處。上述違規案件,除函請縣市政府依肥料管理法查處外,並通報環保署追查作為肥料原料之廢棄物來源。
    (2)為提高國產堆肥品質,農糧署已於94年2月25日發布「優良國產堆肥品質驗證及品牌推薦作業規範」,藉由現場查核、取樣檢驗,篩選優良國產堆肥品牌,並上網推薦供農友選用,94年計現場查核取樣檢驗88件,業者自行委託分析檢驗142件,合計檢驗230件堆肥產品品質。截至95年5月底止,共上網推薦60個品牌供農友選用。
    (3)鑒於國人對農產品安全品質要求日益提高,衛生單位對農產品重金屬限量標準亦愈趨嚴格,為維護農業生產環境,農委會農糧署正研擬修正肥料品目適用原料及有害成分限量標準。另為防止肥料業者夾雜混用有害事業廢棄物,已加強肥料登記管理作業,對於添加或利用工業廢棄物作為原料之業者造冊列管,提供環保單位加強稽核管制原料來源,並進行後續產品追蹤監測。

五、結語

  源頭管制為為遏止農田污染之首要,重金屬鎘常伴隨低品質之鋅化合物,高鋅添加來源亦出現高鎘含量,故有必要加強染料、塗料色素及製造塑膠穩定劑等工業廢污水及廢棄物之管制。飼料中的銅鋅添加物亦須加強管理,另鉻、鎳等重金屬與添加皮革粉、皮屑、羊毛粉〈印染過程殘留〉、化工電鍍污泥、一般污泥〈混凝劑、清潔劑殘留〉等息息相關,該類工廠排放之廢污水及廢棄物,環保署、工業局除應加強稽查取締外,對於事業廢棄物之違法清除處理及再利用,則應落實流向管制並取締遏止,以防止污染農田及灌溉水源。而水利管理單位亦應加強水質監測,發揮預警功效,發掘污染源而予遏阻。因此,從上游到下游,各權責單位除均應積極進行管制防範外,並應相互合作通報,期能阻斷所有可能引起農田土壤污染之途徑,俾確保農作物安全及國人健康。

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