蘇朝順+張開志++高金曉++羅婷婷+殷進武++何龍源++小罕吞++陳國斌++段先
摘 要 對瑞麗市5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同區(qū)域14個點的大米進行抽樣檢測,結(jié)果表明:瑞麗市大米重金屬污染主要表現(xiàn)為個別區(qū)域性的Pb污染,且受到污染的程度較輕;其余區(qū)域大米中重金屬Pb、Cd、As、Hg的含量均在標(biāo)準(zhǔn)限量內(nèi);4種重金屬的單項污染指數(shù)<1.0,綜合污染指數(shù)0.178~0.862,大米污染程度為安全—警戒限;從重金屬的角度看,可放心食用。建議從大米的市場準(zhǔn)入制度、種植耕作制度等方面加強管理,確保大米優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞 瑞麗 ;大米 ;重金屬污染 ;安全評價
分類號 X56
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全問題已成為全球關(guān)注的焦點之一,是老百姓關(guān)心的頭等大事。國際公認(rèn)的毒性最大的鉛、汞、鉻、砷、鎘5種重金屬[1-2],成為“舌尖上安全”的隱形殺手。近年來,媒體頻頻報道了蔬菜、大米、茶葉等農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)與食品安全的事件[3-7],使得重金屬污染問題進入了人們的視線。國土資源部也曾公開表示,我國每年有1 200萬t糧食遭到重金屬污染,直接經(jīng)濟損失超過200億元;2014年第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前我國有333萬hm2左右耕地受到中、重度污染,不能再繼續(xù)耕種。為解決土地污染問題,農(nóng)業(yè)部2014年開始試點農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染綜合防治工作,國家每年將拿出幾百億元,啟動重金屬污染耕地修復(fù)試點。隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程快速推進,土壤重金屬污染日益突出,采礦、化工、冶煉等工業(yè)“三廢”、農(nóng)藥化肥、畜禽糞便、城市交通、城市污泥、大氣沉降等成為主要污染源[8]。我國受重金屬污染耕地面積約2.0×107 hm2,占耕地總面積的 20%左右,以中輕度污染為主[9]。20多年來,我國開展了有關(guān)稻米有毒重金屬污染的研究報道,重金屬超標(biāo)的問題也日益突出[10-14]。
德宏州瑞麗市位于云南省西部,是新南方絲綢之路、國家提出的“孟中印緬”、“一帶一路”戰(zhàn)略發(fā)展的重要通道,是中緬油氣管道進入中國的第一站,被云南省確定為對外開放的“窗口”,承載著國家形象的重要作用。2014年國家提出“舌尖上的安全”,大米是我國居民的主食,瑞麗是典型的南亞熱帶季風(fēng)氣候,具有大米生產(chǎn)的優(yōu)勢,是云南省生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻的產(chǎn)業(yè)帶基地。開展瑞麗市大米中重金屬檢測與安全性評價,對保障人們飲食安全具有重要的意義,同時,可為我國邊疆山區(qū)開展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)管理與耕地保育提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 樣品采集與處理
樣品采集于2014年4~5月,選擇在德宏州瑞麗市5個鄉(xiāng)鎮(zhèn),勐卯鄉(xiāng)鎮(zhèn)的芒腮、丙午,弄島鄉(xiāng)的雷允,姐相鄉(xiāng)的弄洪,戶育鄉(xiāng)的班玲、雷弄,勐秀鄉(xiāng)的勐典、景碗等地,以及瑞麗市農(nóng)貿(mào)市場部分超市、鋪面隨機采集不同品牌、不同產(chǎn)地的袋裝或散裝樣品4個,4個樣品大米來源均為地方大米加工廠生產(chǎn),一共采集了14個大米樣品。每一個地方都多點采集,混合而成,采集后的樣品按取樣進行縮分,用粉碎機粉碎,過60目篩,裝袋密封備用。
1.2 重金屬測定
采集的樣品檢驗方法分別按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009. 12-2003、GB/T5009. 15-2003、GB/T5009.11-2003、GB/T 5009.17-2003的規(guī)定測定大米中的鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、汞(Hg)。主要的檢測分析儀器:Agilent240FS AA原子吸收分光光度計,普析通用PF6-2原子熒光光譜儀,可調(diào)式電爐。試劑:優(yōu)級純硝酸;分析純高氯酸。鉛、鎘、砷、汞標(biāo)準(zhǔn)儲備液購于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。
測試數(shù)據(jù)采用Excel2003 和SSPS13.0進行統(tǒng)計分析。
1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)與方法
1.3.1 評價標(biāo)準(zhǔn)
大米中重金屬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量(表1)[15]。
1.3.2 評價方法
1.3.2.1 大米重金屬超標(biāo)率
重金屬在某種大米中的超標(biāo)率、平均超標(biāo)率計算式分別為:
Ci=()×100%
Cij=Ci
其中:Ci為污染物在各個地點大米中的超標(biāo)率;Cij為各地點大米平均超標(biāo)率;ni為大米中某類污染物超樣品數(shù);Ni為大米的樣品數(shù);N為污染物種類數(shù)。
1.3.2.2 采用單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法[16-18]
用單項污染指數(shù)法對每項污染物的污染情況進行評價,其計算公式為:
單因子污染指數(shù)法:Pij=
式中:Pij為第j個檢測點i污染物的單項污染指數(shù);Cij為第j個檢測點i污染物的實測值;Si為i污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)。
Pij>1 表示污染;Pij=1 或 Pij<1 表示未污染;且 Pij值越大,則污染越嚴(yán)重。
在單項污染指數(shù)法評價的基礎(chǔ)上,采用兼顧單元素污染指數(shù)平均值和最大值的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進行評價,綜合污染指數(shù)是評價作物受多種污染物綜合效應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量指數(shù),能全面反映各污染物對作物的不同作用。其計算公式為:
P綜==
式中:P綜為綜合污染指數(shù);Piave為某測試點農(nóng)產(chǎn)品單因子污染指數(shù)的平均值;Pimax為農(nóng)產(chǎn)品單因子污染指數(shù)的最大值。
1.3.3 污染評價標(biāo)準(zhǔn)
大米質(zhì)量污染評價標(biāo)準(zhǔn)按綜合污染指數(shù)進行分級,其標(biāo)準(zhǔn)見表2[19]。
2 結(jié)果與分析
2.1 檢測結(jié)果
重金屬含量和超標(biāo)情況,從14個樣品的檢測結(jié)果(表3)可以看出,與表1相比,除了R14戶育班嶺的大米中As重金屬含量超標(biāo)外,其他區(qū)域重金屬As、Hg、Pb和Cd的含量均在標(biāo)準(zhǔn)限量內(nèi),且符合NY/T419-20065綠色食品大米的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
采集編號RLNJSP20140034的瑞麗市戶育班嶺大米中的重金屬Pb含量超標(biāo),含量比國家標(biāo)準(zhǔn)限量高出9%;不同區(qū)域大米中的Cd、As、Hg含量均未超標(biāo)。瑞麗市不同地點的大米中,2種重金屬Pb、Cd被100%的檢測出(表3),As重金屬的檢測率78.6%,Hg重金屬的檢測率50%。
瑞麗市的大米中,4種重金屬重金屬在不同區(qū)域中的含量差異較大(見表4),6個區(qū)域重金屬Pb含量最大的是勐卯鎮(zhèn)(0.137 mg/kg),最小的是勐秀鄉(xiāng)(0.060 mg/kg);重金屬Cd含量最大的是姐相鄉(xiāng)(0.024 mg/kg),最小的是戶育鄉(xiāng)(0.010 mg/kg);As含量最大的是勐秀鄉(xiāng)(0.116 mg/kg),最小的是農(nóng)貿(mào)市場(0.005 mg/kg);重金屬Hg含量最大的是戶育鄉(xiāng)(0.088 mg/kg),最小的是勐卯鎮(zhèn)(0.000 2 mg/kg)。從表5中可知,以As含量差異最為顯著(變異系數(shù)85.6%),其次是Hg和Cd,而大米中Pb含量的差異最?。?9.1% )。
根據(jù)食品重金屬評價標(biāo)準(zhǔn),可知戶育鄉(xiāng)重金屬Pb超標(biāo),超標(biāo)率均達(dá)50.00%,為檢測限量的1.09倍。而Cd、As和Hg的均未超標(biāo);瑞麗市大米中的重金屬的平均超標(biāo)率Cij為12.50%(見表6)。
2.2 大米中重金屬污染評價
根據(jù)農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求,按照表2中大米質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn),并采用單項污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法(內(nèi)梅羅指數(shù)法)進行評價。從表7可以看出,檢樣編號R01、R06、R08、R09、R14的大米中Pb的單項污染指數(shù)大于0.7,小于1.0外,其他都小于0.7;Cd和Hg的單項污染指數(shù)都小于0.7;As的單項污染指數(shù)除R07、R10,都小于0.7。Pb、Cd、As、Hg的綜合污染指數(shù)0.178~0.862,其中,P綜>0.7的樣品占14.3%,100%的樣品P綜<1.0。其大米重金屬的污染差異與不同品種有關(guān),這與李波的研究結(jié)果一致[20]。評價結(jié)果表明,瑞麗市的大米質(zhì)量優(yōu)良,其污染程度處于安全-警戒限。從污染物-重金屬的角度分析,完全可放心食用。
從表7還可看出,造成不同區(qū)域2個樣品污染程度為警戒限的主因是Pb含量達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)限量的上限值。隨著工業(yè)污染物和生活垃圾的大量輸入及長期使用化肥[21,31]、有機肥[22-23]、農(nóng)藥[21-22]、污水灌溉等都容易導(dǎo)致金屬元素的積累[24-25],而大米中的Pb主要來源于農(nóng)田土壤、灌溉用水和大氣沉降[26-27]。但瑞麗市無論是農(nóng)田土壤還是灌溉用水,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[28-29],綜合分析,近年來,隨著不斷增加的汽車流量,可能是由汽車尾氣所致,同時,也有可能是化肥、農(nóng)藥及除草劑的不合理使用導(dǎo)致[30]。因此,大力推廣科學(xué)合理肥水管理,開展水稻病蟲害綠色綜合防控是降低大米中重金屬Pb含量,進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。
3 結(jié)論
(1)通過對不同區(qū)域的大米抽樣檢測,瑞麗市大米重金屬污染主要表現(xiàn)為Pb污染。
(2)不同區(qū)域中重金屬的含量不同,在所調(diào)查的6個區(qū)域14個采樣點中,采樣點RLNJSP20140034戶育鄉(xiāng)遭受到Pb的污染,且受到污染的程度較輕;其余的區(qū)域大米中Pb、Cd、As、Hg的含量均在標(biāo)準(zhǔn)限量內(nèi),符合NY/T419-2006綠色食品大米的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),都是安全的。
(3)研究結(jié)果表明,4種重金屬Pb、Cd、As、Hg的單項污染指數(shù)<1.0,綜合污染指數(shù)0.178~0.862,大米污染程度為安全—警戒限。從重金屬的角度看,可放心食用。
為滿足人們對高品質(zhì)大米的要求,保障人們的身體健康,建議相關(guān)部門加強安全大米的市場準(zhǔn)入制度,加強對化肥農(nóng)藥的質(zhì)量準(zhǔn)入,切斷重金屬污染大米的來源;同時根據(jù)大米種植的耕作制度,地方農(nóng)民應(yīng)該采取有效的方法和技術(shù)進行農(nóng)事管理,不斷開展科學(xué)合理的施肥與用藥管理,對土壤形成科學(xué)耕作保育制度,形成科學(xué)的種植技術(shù)體系,減少重金屬對大米的污染。
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