稻殼和糙米中4種重金屬含量的關(guān)系

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)

水稻在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(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，目前我國耕地受重金屬污染問題嚴(yán)峻，其中最為突出的鎘污染面積就達(dá)13萬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。

1 材料與方法

1.1 稻谷樣品

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。

1.2 儀器與試劑

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(德國賽多利斯)，可調(diào)移液器(德國Eppendorf)。硝酸(GR，德國默克)、雙氧水(GR，國藥集團(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。

1.3 樣品處理

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)。

1.4 檢測(cè)方法

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。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米率

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明顯關(guān)系。

表1 稻殼和糙米中重金屬元素含量

2.2 稻殼和糙米中重金屬含量

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。

3 小結(jié)

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。