楊德毅,劉莉,馬婧妤,吾建祥,郎小藝
(金華市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量綜合監(jiān)督檢測(cè)中心,浙江 金華 321007)
水稻在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的地位[1-2]。稻谷用壟谷機(jī)等設(shè)備加工后得到稻殼和糙米,稻殼可用來(lái)制作醬油、燃料等,糙米可直接蒸煮后食用,或進(jìn)一步加工成人們常吃的大米[3]。由于各方面的原因,目前我國(guó)耕地受重金屬污染問(wèn)題嚴(yán)峻,其中最為突出的鎘污染面積就達(dá)13萬(wàn)hm2[4]。稻田重金屬污染直接影響稻谷產(chǎn)品的質(zhì)量安全,重金屬元素通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,對(duì)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[5-7]。水稻植株不同部位對(duì)不同重金屬的富集累積程度存在較大差異[3],我國(guó)GB 2763—2017中規(guī)定,稻谷相關(guān)重金屬限量指標(biāo)以糙米計(jì)。因此,對(duì)稻谷的稻殼和糙米中重金屬的含量關(guān)系研究有一定意義。本試驗(yàn)以稻谷為研究對(duì)象,分別檢測(cè)分析稻殼和糙米中多種重金屬含量和比率關(guān)系,并探討稻殼和糙米中重金屬含量比率關(guān)系的差異和規(guī)律,為水稻安全生產(chǎn)及稻谷產(chǎn)品的安全評(píng)估等研究提供一定的參考。
試驗(yàn)樣品為金華多個(gè)縣(市、區(qū))水稻農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū)種植的早稻樣品。
AA-7000型原子吸收分光光度計(jì)(石墨爐,日本島津),DHG-9070A烘箱(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司),TP-JLG-2018壟谷機(jī)(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司),DFT-200型高速多功能粉碎機(jī)(溫嶺市林大機(jī)械有限公司),Mars6微波消解儀(美國(guó)CEM公司),EHD-24型電熱消解儀(北京東航科儀儀器有限公司),BSA224S電子天平(德國(guó)賽多利斯),可調(diào)移液器(德國(guó)Eppendorf)。硝酸(GR,德國(guó)默克)、雙氧水(GR,國(guó)藥集團(tuán));鉻(Cr)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 μg·mL-1(國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心);GBW(E)080684a大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(國(guó)家糧食局科學(xué)研究院);其他實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備與試劑。
將稻谷樣品置于70 ℃烘箱內(nèi)烘干至恒重,用壟谷機(jī)將一定質(zhì)量稻谷的樣品進(jìn)行脫殼處理,分別記錄稻殼和糙米的質(zhì)量,并將稻殼和糙米樣品分別粉碎待測(cè)。
分別參照GB 5009.13—2017、GB 5009.138—2017、GB 5009.15—2014、GB 5009.12—2017、GB 5009.123—2014中規(guī)定的方法,用原子吸收光譜法,測(cè)定樣品中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu 5種元素,同時(shí)用大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)做質(zhì)控樣,保證檢測(cè)方法符合元素分析質(zhì)量控制要求。
經(jīng)計(jì)算,10個(gè)樣品的糙米率為58.8%~61.0%(表1),平均糙米率為59.9%,各樣品間差異不大。說(shuō)明樣品稻谷的質(zhì)地相似,稻殼和糙米中重金屬元素含量比率與糙米率無(wú)明顯關(guān)系。
表1 稻殼和糙米中重金屬元素含量
10個(gè)樣品的稻殼和糙米中Pb含量均低于檢測(cè)方法檢出限(≤0.02 mg·kg-1),在此不作計(jì)算。其他4種重金屬元素含量見(jiàn)表1。
由表1可知,樣品稻谷中,稻殼與糙米中Cr含量比率在2.47~21.21,平均為11.25;Ni含量比率為0.92~4.33,平均為2.14;Cd含量比率為0.30~1.04,平均為0.66;Cu含量比率為0.83~1.62,平均為1.13。稻殼與糙米中重金屬含量平均比率為Cr>Ni>Cu>Cd,且差異較大。結(jié)果表明,各樣品間稻殼與糙米中重金屬含量比率差異較大,同時(shí)也有一定規(guī)律性。其中,Cr含量均為稻殼高于糙米,平均比率達(dá)11.25,說(shuō)明Cr在稻殼中的富集量要遠(yuǎn)高于糙米;對(duì)于Ni,除1個(gè)樣品中稻殼稍低于糙米外,其余樣品均為稻殼高于糙米,總體上稻殼中的富集量一般為高于糙米;對(duì)于Cd,除1個(gè)樣品稻殼稍高于糙米外,其余樣品均為稻殼低于糙米,總體上稻殼中的富集量一般為低于糙米;對(duì)于Cu,除2個(gè)樣品稻殼稍低于糙米外,其余樣品為稻殼稍高于糙米,總體上稻殼中的富集量一般為稍高于糙米中。
研究表明,稻殼和糙米中4種重金屬元素含量比率差異明顯,并存在一定的規(guī)律性。Cr、Ni、Cu元素在稻殼中含量一般為高于糙米,Cd在稻殼中含量一般為低于糙米。稻殼和糙米中Cr含量比率最大為11.25,Ni、Cu、Cd分別為2.14、1.13、0.66。其中,Cr的含量關(guān)系與王彩虹等[3]研究結(jié)果一致,Cd的含量關(guān)系與劉蘭英等[8-9]研究結(jié)果一致,而Cu的含量關(guān)系則與劉蘭英等[8]研究結(jié)果有所不同。這些相同特征可能與水稻本身對(duì)不同重金屬的富集能力不同有關(guān)。同時(shí),不同樣品水稻種植的產(chǎn)地環(huán)境、品種、栽培方式、投入品使用等因素不同,也可能是樣品間重金屬含量存在較大差異的原因。