賀 非，李 強(qiáng)，徐堅(jiān)強(qiáng)，孔午圓

（湖南省常德市臨澧縣煙草分公司，湖南 常德 415200）

中國(guó)是煙草消費(fèi)大國(guó)，煙草中的重金屬毒性較強(qiáng)，并易于積累和吸收，無(wú)法有效消除，造成危害。本文對(duì)煙草中重金屬的來(lái)源、遷移規(guī)律與影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)概述，希望為煙草重金屬含量控制提供理論支持。

一、煙草中重金屬的來(lái)源和遷移規(guī)律

1、煙草中重金屬的來(lái)源

煙草中重金屬主要指煙葉中含有的如鎘、汞、鉛、砷、銅、鋅、鉻、鎳等重金屬元素。由于土壤的遷移能力較差并且無(wú)法降解，這些重金屬會(huì)在土壤中積存，在煙葉生長(zhǎng)期間被植物吸收，所以煙草中重金屬含量與煙葉種植區(qū)域周?chē)纳鷳B(tài)條件有直接聯(lián)系。汽車(chē)尾氣的排放和山體開(kāi)采等活動(dòng)都會(huì)將重金屬元素帶進(jìn)土壤。世界范圍土壤內(nèi)部重金屬單個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在2.00 mg/kg 以內(nèi)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的污水也是重金屬的主要來(lái)源之一，主要由于工廠廢棄物直接排放造成污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用的化肥含有汞、砷、鉛、鉻等重金屬元素，長(zhǎng)期使用重金屬元素會(huì)侵蝕深入至土壤內(nèi)部，降低土壤的自凈能力。

2、煙草中重金屬的遷移規(guī)律

土壤中的重金屬大部分由根系吸收后進(jìn)入煙葉，目前重金屬元素的入侵原理尚未明確，主要認(rèn)為是土壤中的重金屬元素以重金屬離子形式進(jìn)入煙葉根部，通過(guò)長(zhǎng)期積累進(jìn)入煙葉細(xì)胞壁中，同時(shí)還可以通過(guò)離子通道和超級(jí)化鈣離子通道進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部。重金屬元素可以通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入煙葉內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)，借助控制體途徑深入中柱木質(zhì)部和韌皮部，進(jìn)而通過(guò)蒸騰作用轉(zhuǎn)移到煙葉的其他部位。在重金屬元素進(jìn)入煙葉之后，還會(huì)隨著煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育而出現(xiàn)局部遷移，相關(guān)研究調(diào)查表明，煙葉植物從生長(zhǎng)到開(kāi)花期階段重金屬元素呈下降趨勢(shì)，而后不斷升高。

3、煙草中重金屬的影響因素

煙草內(nèi)部重金屬含量會(huì)受到地域差異和環(huán)境差異的影響，不同年份間也存在一定差異，而且隨煙草品種的變化而變化。相同煙草品種，重金屬在不同位置的差別較小。煙葉屬于易吸收重金屬的部位，不同煙葉葉片組織中重金屬含量順序由大到小為：主葉脈、側(cè)葉脈、葉肉，該規(guī)律與土壤酸堿值有關(guān)，但原因還需要進(jìn)一步研究。煙草內(nèi)部不同組織器官中，重金屬吸收累積量順序由大到小為：莖部、根部、種子。在煙葉成熟的時(shí)候重金屬元素幾乎全部進(jìn)入煙葉，但根部含量較低。

二、煙草重金屬污染控制措施

1、改良煙草品種

相關(guān)研究表明，轉(zhuǎn)基因手段可以降低煙葉中的重金屬含量，國(guó)外一些大型煙草公司正在采用基因工程等生物技術(shù)來(lái)進(jìn)行煙草內(nèi)部品種改良，從而進(jìn)一步降低重金屬在煙草中的含量，提升煙草對(duì)重金屬的抗性。相關(guān)研究人員將哺乳動(dòng)物金屬硫蛋白基因轉(zhuǎn)移到了煙草中并獲得了一定的成果。該實(shí)驗(yàn)中煙草根莖部分的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煙葉部分，表明轉(zhuǎn)基因煙草中煙葉重金屬累積量比原有累積量低，重金屬元素已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向根莖部分，改變了原有的吸收路線。另外，在煙草中加入辣椒可以激活信號(hào)傳導(dǎo)，還可以間接影響重金屬侵入，進(jìn)一步降低重金屬的含量，這是煙草研究領(lǐng)域的一個(gè)重要突破。目前中國(guó)提出了無(wú)公害制煙計(jì)劃，為煙草重金屬危害的深入研究提供了發(fā)展契機(jī)。

2、使用改良劑

研究人員使用活性炭、骨粉、凹凸棒等改良試劑對(duì)土壤進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)土壤中的鎘、氫等元素的含量有不同程度的影響，凹凸棒的改良效果好于骨粉和活性炭。使用改良試劑后，煙草的特性和生物含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于沒(méi)有使用改良劑的煙草。這表示在煙草種植過(guò)程中可以通過(guò)使用改良試劑的方式降低煙草內(nèi)部的重金屬含量，同時(shí)還可以提升煙草的種植品質(zhì)和產(chǎn)量[1]。

3、利用礦質(zhì)元素的拮抗作用

煙草種植過(guò)程中可以通過(guò)添加氯化鈣來(lái)降低重金屬元素對(duì)煙草的危害，在處理重金屬元素的時(shí)候添加一些正價(jià)鈣離子，能夠有效降低煙草內(nèi)部的重金屬元素吸收量。在煙草種植中添加鈣肥可提升作物自身的修復(fù)功能，使煙草將重金屬排出體外，避免煙草過(guò)分吸收重金屬元素，降低煙草自身的重金屬積累。

研究人員對(duì)煙草葉片中氨基酸和蛋白水解氨基酸的變化情況進(jìn)行了觀察，研究結(jié)果表明煙草葉片中過(guò)氧化氫酶活性和氨基酸含量會(huì)在施加鈣肥的情況下與重金屬元素相互拮抗，產(chǎn)生了初步拮抗機(jī)制。用鈣離子、鐵離子等陽(yáng)離子肥料不僅可以避免煙草過(guò)度吸收重金屬，還可以為煙草生長(zhǎng)提供一定幫助。磷元素對(duì)重金屬元素的毒害抑制存在一定限制，減少趨勢(shì)是由于過(guò)多的磷元素釋放量抑制了重金屬元素的毒害作用，同時(shí)也可能是由于陽(yáng)離子和重金屬元素的拮抗作用增強(qiáng)，降低了煙葉對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[2]。

4、應(yīng)用煙草濾嘴

煙草濾嘴可以吸附煙氣中含有的重金屬顆粒物，降低重金屬對(duì)人體的危害。目前制作卷煙濾棒主要使用的材料是醋酸纖維，想要進(jìn)一步提升卷煙濾嘴隔離重金屬的效果，需要在生產(chǎn)加工中添加一定的活性炭，制成復(fù)合濾嘴?；钚蕴繛V嘴的吸附能力比醋酸纖維濾嘴高1.6 倍，過(guò)濾煙嘴的吸附能力明顯增強(qiáng)。另外，醋酸纖維與黃苓制成的復(fù)合濾嘴也能夠提升重金屬的吸附量。復(fù)合濾嘴的過(guò)濾效率要明顯高于單一濾嘴，能夠避免吸煙者吸入過(guò)量重金屬危害身體健康[3]。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煙草中重金屬控制主要是提升煙草品種抗性，對(duì)煙草土壤條件進(jìn)行改良，優(yōu)化煙草生產(chǎn)環(huán)境，從源頭上抑制重金屬對(duì)人體造成的危害。煙草生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜，要強(qiáng)化生產(chǎn)控制處理，嚴(yán)格遵循行業(yè)加工標(biāo)準(zhǔn)，避免重金屬侵入。