“有机食品”不“有机”，畜禽粪便难脱责——畜禽微量元素添加剂对农产品食品安全的影响及应对

王 湧（奥格生物技术（上海）有限公司，上海 201210）



“有机食品”不“有机”，畜禽粪便难脱责——畜禽微量元素添加剂对农产品食品安全的影响及应对

王 湧
（奥格生物技术（上海）有限公司，上海 201210）

随着生活水平的提高，越来越多的人愿意高价选购不打农药、不施化肥的有机食品。然而，相继曝光的“镉大米”、“重金属蔬菜”等事件，让人触目惊心，我国土壤中的重金属污染问题正成为大地母亲的不可承受之重。诸多案例中的重金属污染源均指向畜禽粪便，其源头则是微量元素添加剂的滥用。

微量元素是动物必需的营养物质，在动物生产的诸多方面发挥重要作用，其来源多是工业废物再利用，成本低廉，在工业饲料生产中其长期面临被滥用的风险；因其中往往含有较高含量的铅、镉等重金属，极易造成畜禽粪便重金属超标，进而引起土壤污染和农产品污染问题，需要引起足够的重视和关注。

1 土壤中的重金属污染情况

2014年12月，曙光环保公益组织曝光了对湖南湘江流域重金属的检测结果，结果显示，湘江流域重点污染区砷超标最高715倍，镉超标206倍，铅超标5.093倍，稻谷铅超标10.4倍，稻谷镉超标率超过80%。这些数据引发了人们对目前我国重金属污染情况的担忧与恐惧。

2014年4月17日，国家环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》，公报显示全国土壤总超标率为16.1%，以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。无机污染物主要是镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属元素。其中铜、锌均是动物饲料中常用到的微量元素。

2 畜禽粪便对土壤重金属污染的影响

据预测，2020年中国畜禽粪便总量将达到42.4亿t，由于畜禽粪便产生量很大，而且全国 80%以上的畜禽养殖场没有污水综合利用和处理设施，畜禽养殖特别是规模化畜禽养殖所产生的畜禽粪便导致的环境污染，已成为我国农村面源污染的主要来源之一。

畜牧养殖业中，微量元素是动物机体必需的营养素，也是畜牧业重金属污染的主要来源。随着规模化养殖业的发展以及人们对微量元素的不断研究，某些微量元素添加剂如铜、锌、锰、硒、砷等除满足动物的营养需要外，还被用来促进畜禽生长、提高生产性能、改善饲料利用率、抑制有害菌、防止动物疾病等，因其成本低廉，实际生产中往往被超剂量添加到畜禽饲料中。动物体对无机微量元素的利用率很低，大约95%以上的微量元素会随畜禽粪便排出体外，对环境造成了极大威胁。在微量元素添加剂中，超剂量添加最严重的是铜和锌2种金属元素。2015年1月22日农业部公布的2014年饲料抽检监测结果显示，近半问题集中在铜和锌的严重超标。

Kornegay等发现动物饲料中90%的铜随粪便排出体外，当猪饲料中铜浓度为7～10 mg/kg和250～370 mg/ kg时，粪便中铜浓度分别是59～88 mg/kg和1 330～2 367 mg/ kg。Apgar和Kornegay研究发现，给体重达71 kg的育肥猪饲喂含铜 218 mg/kg 与32 mg/kg的日粮，前者铜的排出量比后者高 6.7倍。

畜禽养殖业中微量元素的过量使用，除了自身的重金属毒性外，往往会带入铅、镉、砷等相伴而生的高毒性重金属元素。因重金属在动物体内的富集作用，粪便中重金属含量较饲料要高数倍以上，其中锌为1.0～6.6倍，铜为1.0～4.4倍，铅为1.0～3.0倍，镉为 2.0～4.0倍，铬为 2.0～10倍。

赵薇娜（2011年）对某省连续4年的700多批不同类型饲料中重金属含量的分析表明，乳猪饲料中铅和镉的超标率高于小猪、中猪、大猪饲料，这与饲料生产企业为提高乳猪的抗腹泻、促生长能力，超量添加矿物质有关。

长期使用高剂量的无机微量元素不仅对动物后期的生长与免疫产生抑制作用，而且导致了金属元素在动物体内的残留，严重影响畜产品的品质，此外随粪便排出体外的大量金属元素成为土壤重金属污染的来源。据日本有关专家推测，如猪粪中的铜都留在土壤中，土壤中铜含量将在23年内超标（80 mg/kg）；如猪粪中的锌都留在土壤中，土壤中的锌含量将在17年内超标(120 mg/kg)。

3 畜禽粪便对农产品重金属污染的影响

随着社会的发展与人们生活水平的提高，越来越多的人们要求有机蔬菜，所以对蔬菜的种植采用畜禽粪便作肥料。但由于畜禽饲料中90%以上的无机微量元素都通过粪便排出，连续施用畜禽粪便会导致土壤及蔬菜重金属含量增加。蔬菜是最易“吸收”重金属元素的农作物。有研究表明，粪肥能使青菜中的铬和铜含量增加。而且，粪肥施用次数对蔬菜中重金属含量也有影响。长期施用规模养殖场猪粪，韭菜、青菜、萝卜的铜、锌含量分别达到未施猪粪的对照组的4倍、4倍和3倍，芹菜中锌超标已达117%。研究表明，青菜和萝卜中的铜、锌浓度随着土壤中的铜、锌浓度增加而增加，而且青菜萝卜中的锌浓度和土壤可提取锌的浓度之间有良好的相关性。

李秀兰等2003—2004年对上海宝山区蔬菜采样分析表明，上海市蔬菜已经受到重金属污染，以铅和镉最严重，分别超标81.97%和54.1%。长沙的几大蔬菜基地取样调查分析表明，有70%的土壤受到了镉的污染，27.6%的土壤受到了汞的污染，58.6%的土壤受到了重金属的综合污染。由此也得出，含有过高铜、锌金属元素的动物粪便用于种植有机食品会适得其反，畜牧业只有从饲料源头减少微量元素使用量，才能从根本上解决动物粪便中重金属超标难题。

4 有机微量元素添加剂对畜禽粪便污染的减排效果

微量元素添加剂是畜牧重金属污染的主要来源。据报道，我国目前每年使用的微量元素添加剂为30万～38万t，但由于生物效价低，大约有95%以上未被动物利用的矿物质随粪尿排出体外，造成土壤的重金属污染。

奥格生物技术（上海）有限公司从提高微量元素利用率入手，利用小肽螯合技术，构建微量元素理想模型，减少了50%以上的微量元素使用量，进而降低畜禽粪便中金属元素的排放量，最终降低畜牧业对土壤的重金属污染。

奥格生物的有机微量元素是引进美国最新螯合技术、在国内生产的小肽螯合微量元素，配位体为小肽。小肽（尤其是二肽、三肽）螯合微量元素具有吸收快、耗能低，且与游离氨基酸的吸收无竞争等特点，可依靠小肽独特的吸收体系促进微量元素的吸收。同时，为了避免饲料不同微量元素之间的拮抗互作，奥格生物研发人员根据实际研究结果总结了不同种类有机微量元素之间的最佳剂量及比例关系，最先提出并实践了理想微量元素模型。

奥格生物的有机微量元素极大地提高了微量元素的吸收利用率，减少了微量元素之间以及微量元素与维生素、酸化剂、抗氧化剂等之间的拮抗作用。因此，在显著提高动物生产性能的同时，减少微量元素的投放量与排出量，最终降低了畜牧业的重金属污染。目前，公司已经与饲料企业、预混料企业、养殖企业等数百家客户建立了良好的合作关系，例如，每年可节约无机铜和锌分别超过340 t和420 t，产生社会效益数十亿，如果奥格生物重金属减排的技术推广到全国，则每年可减少至少15万t微量元素的使用量，从而大幅度地降低畜禽粪便中重金属对土壤的污染，进而减少农产品重金属污染。

(收稿日期：2015-12-03)