根据联合国《世界城市化展望》的报告,2018年有34亿人居住在农村地区,占全球总人口的45%,而在发展中国家这一比例更高。(1) 农村和城市居民的不同生活方式可能导致化学物质暴露模式的显著差异。我们最近的研究发现,小农户农场生产的鸡蛋中短链和中等链氯化石蜡(SCCPs和MCCPs)的浓度明显高于大规模农场生产的商业鸡蛋,这凸显了需要更加关注农村地区的新型污染物。(2)
与城市地区相比,由于环境治理不足,农村地区目前面临一系列环境挑战,尤其是在亚洲和非洲的发展中国家,这些地区的小农户主导着农业生产。(3) 2023年中国平均每块耕地的面积为0.09公顷,东南沿海省份如浙江的耕地面积甚至更小(约0.02公顷),大量农民从事自给农业。(4) 由于缺乏信息和现代农业技能,小农户普遍认为“投入越多,产出越多”。这导致他们过度且低效地使用农药等农业化学品来控制害虫、杂草和疾病,以追求更高的作物产量。研究表明,农场面积每增加1%,每公顷的农药使用量就会减少0.5%,这表明小农户农场的农药使用强度明显高于大规模农场。(3) 过度使用的农药会被农作物吸收并积累,到收获时浓度很高。例如,Zhang等人分析了中国超市、有机蔬菜基地和农贸市场中的三种常用新烟碱类杀虫剂(乙酰甲胺磷、吡虫啉和噻虫嗪),发现农贸市场中的蔬菜样品平均总浓度最高(168 μg/kg),其次是超市(134 μg/kg),有机蔬菜基地(76.9 μg/kg)。(5) 同样,在非洲进行的研究也报告称,农村家庭种植的蔬菜中有机氯农药(OCP)残留量显著高于超市(从未检测到到78.17 μg/kg)。(6,7) 除了农用化学品外,农产品中的抗生素残留也是一个问题。小农户中滥用抗生素的现象普遍存在。例如,Chen等人的研究发现,在调查的654名养猪户中,68.35%的人承认违反了兽医抗生素使用规定,其中55.50%的人过量使用,24.31%的人误用。
人类和兽医使用的抗生素主要通过尿液和粪便排出体外,要么以原形(约50%至90%),要么以代谢物的形式存在,最终进入农村地区的化粪池或简易卫生设施。
值得注意的是,小农户通常同时从事畜牧业和农作物种植,几乎所有的人和动物粪便都被用作农作物的有机肥料。然而,这不仅带来了养分,还带来了抗生素及其代谢物,导致它们出现在植物性食品中。这些物质可能沿着食物链传递,对农村人口构成健康风险。Hanna等人报告称,在中国东部农村家庭的蔬菜中普遍检测到抗生素,浓度范围为6.3至27.2 μg/kg干重(dw),远高于大规模农场蔬菜中的检测限(低于5.63 μg/kg dw)。 Zulu等人发现,赞比亚小农户奶牛场生产的91.4%的原始牛奶样本(n = 93)含有超过欧盟最大残留限(MRLs)的抗生素残留物(包括β-内酰胺类、四环素类、磺胺类和大环内酯类)。除了农业投入品外,日常消费产品中的污染物也构成重大威胁。随着农村地区的快速经济发展,越来越多具有多种用途的塑料产品进入了农村居民的日常生活,带来了严重的废物管理挑战。在中国,2001年至2020年间,农村地区未妥善处理的塑料废物累计量超过了城市地区(1.783亿吨对比1.533亿吨)。
众所周知,由于塑料废物燃烧不完全和处置不当,大量有毒有机污染物(如多氯二苯并二氧英和二苯并呋喃(PCDD/Fs)、SCCPs和MCCPs)可能被排放到环境中。 最近的一项研究指出,已知有超过16000种化学物质可能有意或无意地存在于塑料中,其中4219种被认为具有潜在危害,例如邻苯二甲酸酯(PAEs)。 这些化学物质可以从塑料中释放到环境中,并在其整个生命周期内在农产品中积累。值得注意的是,家庭生产的农产品占农村人口日常饮食的很大比例。对于普通人群来说,饮食摄入是接触新型污染物的主要途径,例如SCCPs和MCCPs的日摄入量分别占总量的88%和82%。 尽管现有证据有限,但越来越多的研究表明,在某些情况下,农村人口体内的新型污染物负担可能高于城市人口——例如吡虫啉、PAEs、全氟和多氟烷基物质(PFASs)、SCCPs和MCCPs——这一观点得到了尿液、血液、人乳和头发生物监测数据的支持(表S4)。总而言之,农村环境可能暴露于相对较高的新型污染物水平。以鸡蛋为例,全球范围内,我们发现农村地区家庭生产的鸡蛋中的新型污染物浓度明显高于商业生产的鸡蛋(图1 和 表S1–S3)。这些发现表明,农村人口可能面临更高的新型污染物暴露健康风险,需要进一步研究。然而,尽管现有框架通常关注农产品的质量和安全,但实际上,常规监测和执法主要针对大规模商业农场和正式供应链,这是由于物流和财务限制。因此,家庭生产的农产品——通常直接由农村家庭消费或在分散的非正式当地市场销售——大多不在常规安全审查范围内。关于家庭生产农产品中新型污染物的存在和特征,仍存在大量数据空白,导致农村人口的真实暴露风险尚不清楚。这一观点呼吁加强对农村人口饮食中新型污染物暴露及其健康风险的研究。此外,强烈建议在农村地区实施有针对性的缓解策略,特别是在环境治理相对薄弱的发展中国家。有针对性的策略应集中在三个关键领域:废物管理、农业实践和监测系统。(1)实施本地化的激励性废物管理:实施生产者责任延伸(EPR)政策,确保制造商对回收药品(如抗生素)和塑料负责。在村级层面,结合分散式、低维护的处理设施和社区奖励计划(例如,用分类后的废物换取生活必需品)来提高居民参与度。(2)通过制度和财政支持促进农业转型:加强基层推广服务和小农户合作社,促进现代农业技能的同伴间知识传递,同时提高公众对新污染物来源和暴露风险的认识。此外,提供有针对性的政府补贴,鼓励采用环保型农业化学品,减少对化学物质的依赖。(3)建立可访问的监测和早期预警网络:推广低成本、快速的现场检测工具包,以解决资金限制问题。部署移动检测单元,并将食品安全警报整合到现有的农村数字平台中,确保及时传达风险信息。这些措施对于减轻农村地区的新型污染物污染和保护环境和人类健康至关重要。




