蘇北部分地區(qū)土壤-水稻系統(tǒng)中重金屬分配與食物安全風險分析與模擬.pdf

1、土壤重金屬污染及其農(nóng)產(chǎn)品食物安全狀況是當前我國社會和科學界關注的熱點問題。上世紀80年代以來，在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，江蘇省的環(huán)境污染問題也日益突現(xiàn)。土壤質量出現(xiàn)因污染而退化現(xiàn)象，特別是土壤中重金屬元素存在積累和活化的問題。蘇北地區(qū)作為我省重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，正在規(guī)劃發(fā)展安全優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品的綠色產(chǎn)業(yè)。因此，研究蘇北地區(qū)土壤中重金屬的污染狀況及在稻米中的遷移、富集，進一步評價其在普遍食物結構下的健康風險顯得尤為重要。 本文分析了蘇北地

2、區(qū)的六個縣市(豐縣、沛縣、銅山市、睢寧市、楚州市、東海市)的98個農(nóng)田土壤及對應的水稻稻谷樣品中的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8種重金屬含量以及5種重金屬土壤中水溶態(tài)含量(包括Cd、Cu、Ni、Pb、Zn)，分別以國家綠色食品生產(chǎn)基地標準、無公害食品生產(chǎn)基地標準以及上世紀80年代的地區(qū)背景值為參照依據(jù)，分析評價了該地區(qū)土壤的重金屬污染程度和稻米的重金屬食品安全水平，并進一步依據(jù)USEPA和WHO推薦的R<,f>D值，

3、結合我國居民平均食物消費結構評估了該地區(qū)土壤所產(chǎn)大米對人體的重金屬潛在暴露風險f潛在暴露風險指大米中重金屬的潛在暴露劑量占人體總允許吸收量的百分含量)；同時以土壤中重金屬固液相分配系數(shù)(K<,d>，指土壤重金屬全量與土壤水溶態(tài)重金屬含量的比值)、土壤基本理化性質(包括土壤酸度、土壤有機質SOM)以及稻米重金屬的富集系數(shù)(BCE，指植物中某種重金屬濃度與其在土壤中濃度的比值)為基準，建立土壤基本理化性質、土壤重金屬與稻米重金屬的污染預測數(shù)

4、學模型。主要研究結果如下： 該地區(qū)的土壤重金屬環(huán)境質量總體上符合建設綠色食品生產(chǎn)基地的要求，屬于總體未明顯污染狀況，其含量As為9.08 mg·kg<'-1>、Cd為0.26 mg·kg<'-1>、Cr為63.05mg·kg<'-1>、Cu為21.28 mg·kg<'-1>、Hg為0.05 mg·kg<'-1>、Ni為30.25 mg·kg<'-1>、Pb為20.04mg·kg<'-1>、Zn為72.13 mg·kg<'-1>；

5、但在黃潮土上大米中Ni(含量為0.68 mg·kg<'-1>，超標率為60％)以及砂姜黑土上大米中Ni(含量為0.81 mg·kg<'-1>，超標率為80％)、Pb(含量為1.08 mg·kg<'-1>，超標率為60％)(超標率為超標樣本數(shù)占總樣本數(shù)的百分含量)含量部分超出國家食品衛(wèi)生安全標準。依據(jù)USEPA(2000)推薦的ReD值和我國居民平均食物消費結構評估農(nóng)產(chǎn)品對于當?shù)厝巳旱闹亟饘俦┞讹L險，結果表明，供試地區(qū)所有土壤上大米中As

6、(4352％)、Cr(505％)、Pb(362％)、Ni(134％)以及東?？h砂姜黑土上大米Cd(150％)存在不同程度的潛在食物暴露風險。 重金屬元素土壤固相一液相分配系數(shù)K<,d>與土壤pH的關系顯示在所測元素中土壤對Cd的固持能力較弱。土壤pH降低可以顯著提高重金屬在土壤液相中的分配，進而促進作物對重金屬的吸收和積累，因而土壤酸化日益擴張的前提下，土壤中Cd存在著較大潛在作物污染風險。建立了Cd、Cu、Ni、Pb、Zn等

7、元素的重金屬富集系數(shù)BCF、土壤K<,d>值與土壤重金屬全量Total、土壤pH、土壤有機質含量的回歸方程: log<,10>(Kd)=a+ b·pH+ c·log<,10>(Total)+d·log<,10>(SOM)；log<,10>(BCF)=a+b·pH+c·log<,10>(Total)+d·log<,10>(SOM)。有可能通過測定以上參數(shù)進而用來預測土壤重金屬及稻米稻米重金屬的污染，從而進一步推測農(nóng)產(chǎn)品重金屬在食物中的趨勢