秘鲁可可种植区土壤中镉的分布 | 拉丁美洲可持续发展前沿（LA-077）
秘鲁是可可多样性的重要摇篮，在过去几年中，其可可产业持续增长。它是全球第八大可可出口国，历史上约70%的可可出口到欧洲。它也是仅次于多米尼加的第二大有机可可豆出口国，主要市场也是欧洲。高镉浓度已经导致秘鲁向欧洲市场的可可豆出口减少，皮乌拉地区的农民报告平均收入损失31%。原因在于国际市场为巧克力及其衍生物的允许浓度设定了上限，高镉含量的可可都被限制了进入国际市场的机会。
（秘鲁皮乌拉高达89%的小农户已经因为可可中的高镉含量而遭受经济损失。图源：Alliance of Bioversity and CIAT）
近日，一篇发表于《全面环境科学》的研究论文指出，秘鲁一些地区可可中的镉含量超过了监管阈值，无法进入国际市场；秘鲁绘制了全国土壤和可可豆镉预测图；土壤和可可豆镉的最重要预测因素是地质、降水季节性、降雨量、pH值和地理位置；土壤和可可豆镉浓度的升高主要局限于该国北部地区；虽然在秘鲁北部，大多数可可种植者都受到了影响，但在全国范围内，<20%的可可种植者将受到现行法规的影响。
初步数据表明，可可豆中的高镉浓度仅限于该国的特定地区，但迄今为止，还没有关于土壤和可可豆中预期镉浓度的可靠地图。利用2000多个可可豆和土壤的代表性样本，研究人员开发了多个国家和地区随机森林模型，以开发适合种植可可的地区土壤和可可豆中镉的预测图。研究模型预测显示，可可土壤和可可豆中镉浓度的升高主要局限于该国北部的图姆斯省、皮乌拉省、亚马逊省和洛雷托省，以及胡努科省和圣马丁省中部的一些非常局部的地区。土壤镉是迄今为止最重要的豆类镉预测因子。除了土壤和豆类中镉值从东南到西北的空间趋势外，在秘鲁全国范围的模型中，这两个变量最重要的预测因素是地质、降雨季节性、土壤pH值和降雨量。在区域一级，冲积矿床和采矿作业也与可可豆中镉含量较高有关。根据可可豆中镉的预测图，估计虽然在全国范围内，<20%的可可农户可能会受到镉法规的影响，但在受影响最严重的皮乌拉省，这一比例可能高达89%。
镉自然存在于拉丁美洲大部分可可农场的土壤中，并被植物吸收。由于欧盟法规限制了巧克力进口中允许的镉含量，农民知道在哪里可以种植适合全球市场的可可是很重要的。
山雨欲来风满楼。早在2019年，从委内瑞拉到秘鲁，这种不确定在可可种植园蔓延。4年后，欧盟对巧克力和可可中的镉（一种有毒重金属）实施了限制。尽管限制是在最终产品中设定的，但初步数据表明，以拉丁美洲可可豆为原料的巧克力中镉含量高于世界其他地区。
对该地区许多国家来说，可可是一种出口作物，由生活在经济困难中的数十万小农户生产。由于最大的市场是欧盟，这些限制给可可价值链带来了额外的担忧，不仅可能对卖家产生影响，也可能对农民的生计产生影响。
来自秘鲁各地的样本表明，土壤是关键。该研究团队在过去几年里对秘鲁全境的可可和土壤进行了采样。这项研究最终发表在《总体环境科学》上，该研究综合了秘鲁2000多个样本的数据，成为迄今为止最大的镉和可可研究。
研究表明，可可豆中镉的最重要预测因子是土壤中的镉。换句话说，这取决于农场的位置。可可树的根部吸收镉，研究证实，吸收量与土壤中镉的浓度直接相关。
拉丁美洲可可农场土壤中镉的存在归因于地质来源，如基岩风化、沉积物冲积和人为活动，包括使用镉污染的矿物肥料。迄今为止，与可可豆中镉积累相关的最重要的土壤和气候变量包括土壤镉水平、土壤特征，如pH、土壤有机质和微量营养素水平，以及降雨的季节性。
这有助于解释为什么镉在拉丁美洲更受关注，与其他可可产区相比，拉丁美洲的土壤更年轻，侵蚀更少。这项研究还表明，由于秘鲁复杂的地质历史，不仅是农场下的地质，还有数千年来河流从安第斯山脉富含矿物质的矿床中迁移的土壤，全国各地的土壤镉水平是如何变化的。此外，土壤pH值、土壤类型甚至降雨量都会影响镉在可可豆中的积累程度。
好消息是，这项研究表明，秘鲁种植的大多数可可可以用来生产符合欧盟镉限量的巧克力，预计80%以上的农民的生计几乎不会受到影响。
坏消息是，由于土壤的原因，该国有些地区无法轻易遵守。这些地区包括皮乌拉省的几个山谷，皮乌拉省以一种名为Blanco de Piura（白化可可品种）的本土风味品种而闻名。它因其独特的口味而销往欧洲高端市场，这反过来又让农民的豆子价格更高。由于皮乌拉许多山谷的镉含量很高，农民被迫向利润较低的内部市场销售。
该研究估计，由于镉含量高，该地区多达89%的小农户已遭遇了经济损失。合作社和买家正在努力从皮乌拉的农场精心挑选和混合可可，让消费者继续享受独特的口味，确保巧克力中的镉含量低，同时也保持农民的价格。
【编者注】
镉是银白色有光泽的金属，其硫化物颜色鲜明，用来制成镉黄颜料，是作为副产品从锌矿石或硫镉矿中提炼出来的，大多用来保护其他金属免受腐蚀和锈损，如电镀钢、铁制品、铜、黄铜及其他合金。另一用途是制造一种叫做镉黄的亮黄色颜料，可用作高级油漆和绘画颜料。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，且在人体内代谢较慢，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。2019年7月23日，镉及镉化合物被列入我国生态环境部发布的有毒有害水污染物名录（第一批）。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，镉及镉化合物在1类致癌物清单中。
编译：Daisy 审核：Irene
（注：本文是 #拉丁美洲可持续发展前沿# 系列文章 （LA-077），供全球环境治理专家学者和感兴趣的读者参考。本文仅供资讯参考，不代表平台观点。）
参考资料
https://phys.org/news/2023-08-cadmium-cacao-problem-isnt-bad.html
https://phys.org/news/2023-07-machu-picchu-dna-analysis-diversity.html
Citation: Evert Thomas et al, The distribution of cadmium in soil and cacao beans in Peru, Science of The Total Environment (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163372
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