稻谷中6种重金属元素的含量分析

1、稻谷中6种重金属元素的含量分析摘要】目的：重金属元素对人体的危害性较大，是人体在进食过程中无法避免 的所摄入的有害成分。为了解稻谷重金属的污染水平，本文对80份稻谷中6种 重金属进行检测分析。方法：本次食品检测程序均严格按照GB5009.268-2016标 准进行。结果：80份稻谷样品的6种重金属检测结果为，Cd超标率为99.5%，其 他均合格；同时对稻谷摄入的健康风险进行了评估表明，该批稻谷摄取Cr、Cd、 Pb、As、Sb和Hg 6种重金属含量均不会对居民健康造成明显危害。结论：稻谷 总体质量良好。【关键词】稻谷，重金属，健康风险评估【中图分类号】R-331【文献标识码】A【文章编号】20

2、95-1752(2020)08-0255-02近年来，环境污染严重，土壤水以及空气污染使粮食中重金属含量增加，并且难以消除 1-2。稻谷作为人类主要的粮食作物，尤其是在发展中国家3，通过食物链传递，其中的重 金属将以直接或间接方式进入动物和人体内，从而对人体健康构成严重的威胁。目前，我国 受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面积将近2.0 x106hm2，约占总耕地面积的1/54。 长期食用重金属含量超标的稻谷，会导致身体各种病变甚至死亡5，因此国家对粮食中砷、 铅、汞、镉等有毒重金属有严格的限量规定，所以重金属元素的检测对保障粮食安全和研究 粮食品质具有重要意义。资料与方法1.1仪器、

3、试剂仪器电感耦合等离子体质谱仪：7700e，美国Agilent公司；电热板：EH20Aplus，北京LabTech公司；超纯水系统：9000602型，美国Labconco公司；电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9101.1A型，常州普天仪器制造有限公司；电子天平：XS205DU,Mettler Toledo。1.2试剂29种混合元素标准溶液(20mg/L)，Sc、Ge、In等内标混合溶液(100mg/L)，Li、Y、Ce、 Tl、Co质谱调谐液(0.1mg/L)均购于上海安谱公司；纯硝酸：优级纯，美国Fisher公司；过氧化氢：分析纯，国药集团有限公司；大米标准物质：GBW10010，地球物理地球化

4、学勘查研究所。实验条件2.1微波消解仪消解参数：(1) .150C, 1300w,20min；.180C, 1300w, 15min；.180C, 1300w, 30min。2.2 ICP-MS仪器的工作参数：射频功率：1550W ；等离子气体流量：15L/min：辅助气流速：1.0L/min :载气流速：1.06L/min：载气补偿气流速：0.0L/min：采样深度：8.0mm：碰撞反应池气体：氦气,流速为4.5mL/min，满足仪器使用所要求的灵敏度、背景、氧化物、双电荷、稳定性等各项指标。操作方法本次食品检测程序均严格按照GB5009.268-2016。准确称取0.5000g左右样品粉末

5、于聚四 氟乙烯塑料内罐，加入8.0mL HNO3,静置过夜，次日加2.0mL H2O2，按2.1所示的消解条件， 消解试样后,置于电子控温电热板140C赶酸至干。用水少量多次洗涤并定容至50.0mL。检测项目包括Cr、As、Cd、Sb、Hg、Pb6种元素，各元素的检出限分别为：Cr： 0.0045、 As： 0.0045、Cd： 0.003、Sb： 0.0035、Hg： 0.0035、Pb： 0.0035 (单位为曲/kg)。质量控制所有玻璃瓶和塑料瓶都先用20%HNO3,浸泡过夜，超纯水洗涤。在样品前处理过程中， 同时进行空白、平行、加标回收及标样实验，以确保测定的准确度。结果与分析5.1稻

6、谷中6种元素的结果与比较分析5.1.1总体评价稻谷中各元素的含量区间分别为：铬0.002200.254mg/kg、砷0.0580 0.323mg/kg、镉 0.01050.253mg/kg、锑 0.001800.154mg/kg、汞 0.001800.00180 mg/kg、 铅0.001800.159mg/kg。各金属元素在稻谷富集程度中也存在较大差异，含量区间值见表1。测定结果见表2所示，稻谷中重金属元素铅、砷、铬符合国家标准要求，仅有1个样品 中的镉含量超标。稻谷中砷和铬的Pi值位于0.20.6，属于轻污染水平，铬和铅处于正常的 背景值范围内。表1 稻谷中重金属含量区间值( mg/kg

7、)其中：CF为谷物中重金属质量比，mg/kg； IR为摄取率，假定成人、儿童分别为 0.109kg/(人?d)、0.0362kg/(人?d)； EF为暴露频率，365d/a； ED为暴露周期，成人和儿童暴露 周期分别取值为64a和6a： BW为平均体重，假定成人和儿童的平均体重分别为61.6kg和 18.7kg： AT为平均非致癌作用暴露时间，AT=EDx365d/a：Rf Do为基准口服剂量mg/(kg?d)。 各参数取值皆参照文献7。表3为不同暴露人群对6种重金属的风险系数(HQ)及综合风险指数(HI),结果显示成人和 儿童食用稻谷的单一重金属风险系数(HQ)均CdPbCrSbHgo对于儿

8、童和成人，稻谷中6种重金属的综合风险水平指数(HI)也均Cd对健康风险指数的贡献较大。6.讨论由于诸多原因，我国水土污染还没有得到有效控制，特别是Cd和Pb等重金属污染超标 问题，已经成为影响粮食质量安全的主要因素。本文测定了 80份稻谷样品的6种重金属， 结果样品中Cd超标，合格率为99.5%，其他合格率为100%；同时对稻谷摄入的健康风险进 行了评估表明，稻谷摄取Cr、Cd、Pb、As、Sb和Hg6种重金属均不会对居民健康造成明显 危害。但如果考虑到其他暴露途径和摄入其他重金属的综合风险，仍有可能危害当地居民特 别是儿童的健康。本次检测由于所采稻谷样品产地环境状况不明，关于稻谷污染还难以结

9、合土壤、灌溉水 或大气污染问题进行分析。鉴于以上情况，建议尽快完善相应金属元素评价标准，加强对稻 米异常产地的专项重金属元素的监测，进一步查找引起其异常的原因，从根源处了解当地重 金属污染情况。【参考文献】王军,陈振楼，王初，等.上海崇明岛蔬菜地土壤重金属含量与生态风险预警评估J.环境 科学,2007,28(3)： 647-653.余涛,杨忠芳.重金属元素摄入总量与健康安全评估J .地质通报,2008,27(2)： 196-202.Stone R.Arsenic and paddy rice： A neglected cancer risk J.2008,Science,321： 184-18

10、5.程旺大,姚海根，吴伟，等.土壤-水稻体系中的重金属污染及其控制J.中国农业科技导报， 2005,7(4)：51-54.Patra M,Bhowmik N,Bandopadhyay B,et al.Comparison of mercury， lead and arsenic with respect to genotoxic effects on plant systems and the development of genetic toleranceJ. Environmental and Experimental Botany,2004.52： 199-223.U.S.EPA.EPA/540/1-89/002 Risk assessment guidance for superfund volume1.Human health evaluation manual(Part A)S.Washington D.C.： Office of Emergency and Remedial response,U.S.Environmental Protection Agency,1989.HUANG M L,ZHOU