不同区域水稻籽粒中重金属含量分析
不同区域水稻籽粒中重金属含量分析[20200408181301]
摘要
用三点采样法在苏州地区的常熟、吴江、昆山三个县级市采集了18个水稻籽粒样品。用石墨炉原子吸收光谱法和火焰原子吸收光谱法分别测定样品中重金属Cu、Zn、 Cd、 Pb的含量，并分别评价了样品的污染程度及其安全水平。单因子污染指数法评价结果表明，苏州市地区未受重金属Cu、Zn、Cd的污染，但是重金属 Pb的污染较为严重。综合污染指数法评价结果显示，18个水稻籽粒样品中有13个样品受到轻度污染，4个水稻籽粒样品受到中度污染，常熟的方浜工业园则受到了重度污染。在此基础之上，深入分析了苏州市重金属污染的原因，并根据苏州市重金属的污染情况提出了具体的针对性的防治措施，对进一步保障苏州地区的水稻籽粒安全具有重要意义。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:水稻重金属污染苏州市
目 录
1. 引言 1
1.1水稻籽粒中重金属污染的现状 1
1.2水稻籽粒中重金属对人体的危害[4] 2
1.3研究的目的和意义： 3
2. 材料和方法 4
2.1实验材料 4
2.1.1样品的采集 4
2.1.2仪器与试剂 4
2.2实验方法 5
2.2.1样品的前期处理 5
2.2.2试样预处理[6] 5
2.3金属含量测定 5
2.3.1铅的检测与标准曲线[8] 5
2.3.2 Cd含量的检测与标准曲线[7][9] 5
2.3.3 Zn含量的检测与标准曲线 6
2.3.4 Cu含量的检测与标准曲线 7
3.结果分析与讨论 8
3.1评价方法与标准 8
3.2 检测结果 8
3.3重金属污染评价 11
3.4污染原因分析 13
3.5水稻籽粒重金属污染的防治 14
4. 展望 15
5. 参考文献 16
6. 致谢 17
1.引言
“民以食为天,食以安为先”。近年来我国农产品生产能力迅速提升,农产品供求基本达到平衡,丰年有余。但是质量安全问题仍存在较大隐患。水稻作为我国的主要农产品，安全性更加受到人们关注。但是近年来随着经济的快速发展，给环境造成了巨大压力与污染，不合理的使用含重金属的农药和化肥、随意排放未经处理的工业生产中的含重金属废水。这些均造成重金属元素对土壤和水稻籽粒越来越严重的污染，而且土壤中的重金属元素对环境污染的情况越来越严重。进入到土壤的重金属元素又可通过植物根系进入植物体，再通过食物链传递和富集在水稻籽粒中，进而转进入人体，危害人体健康[1] 。
1.1水稻籽粒中重金属污染的现状
自从上世纪30年代以来，世界经济迅速恢复，并得到快速的发展，经济的发达在给人类带来璀璨的物质文明的同时，也使的人类面临诸多的困难，比如全球范围内的环境污染、全球气候变暖以及自然资源的缺乏等等。这些问题都会导致农作物生存环境改变，无法完成正常的生长发育过程，水稻籽粒最终受到重金属的污染。在全球各种污染中，农作物的污染最受关注，是研究的核心问题之一。
目前，在农业中主要考虑的污染物有重金属(如 锌、 铜、镉、铅 )、有机污染物(如含重金属农药、不符合要求的添加剂、垃圾燃烧等)、致病微生物三大类物质，三大类物质中因为重金属元素污染有着独特的特性，因此重金属污染成为了主要的研究方向。水稻不仅是我国的第一大农作物，同时也是世界人口主要粮食来源，水稻籽粒的产量和品质将会直接影响到我国人民食品安全和品质的提高。同时中国也是世界第一水稻生产大国和消费大国，其品质和安全问题越来越受到人们的广泛关注。特别是1990年以来科学技术发展带来的经济高速发展，这些成就让人们暂时忽略了环境的保护。工业生产中的“三废”、交通运输中含重金属的汽油的使用以及产生的尾气、污水灌溉农作物、农药和化肥的不合理使用等等都造成了土壤、环境的污染。
据报道，在20世纪90年代初中国有色冶金工业向环境中排放重金属汞为56吨，镉为88吨，砷为173吨，铅为226吨。有国外科学家对某些公路和城市的土壤做过化学分析处理，发现在公路和城市周围的土壤中铅的含量非常的高，远远超过了土壤中铅的最大允许量。现在我国很多地区对水稻重金属污染也进行系统、全面的研究。沈阳郊区土壤及农产品重金属污染的现状[2] 评价结果显示沈阳张土灌区水稻中的铅超标率达80%，最高超标倍数达1.8倍。沈抚灌区水稻中的铅超标率达40%，最高超标倍数达1.38倍。张士灌区水稻中镉、锌均有超标，均为20%。利川市采用野外调查与室内分析的方法研究了利川市水稻基地中重金属镉的含量情况[3] ，结果表明，利川市农产品基地的土壤存在镉含量超标，部分农作物的镉含量也相对较高。现在重金属污染已相当严重，特别是农作物的危害极大。总体来说，根据我国的食品卫生标准，我国现在大多数地区的水稻籽粒受到不同程度的重金属污染。
1.2水稻籽粒中重金属对人体的危害[4]
水稻籽粒中常年富集的重金属可通过食物链转而进入人体，危害人体健康。进入人体的重金属对人体危害的大小依次为镉、铅、锌、铜。那些被人体吸收的镉元素，会在体内形成的镉硫蛋白，镉硫蛋白可以随着人体血液达到全身，最后作用于人的肝脏和肾脏。在肾脏中是吸收进入人体镉含量的三分之一。此外，在人体的其他部位也会对镉有一定量的积累。进入人体内镉排出体外的方式主要是粪便。正常人的血镉含量很低，接触镉后趋于上升，但停止接触后可迅速恢复正常。肾功能不全也会影响人体内维生素D3的活性，造成骨骼的生长代谢受到抑制影响，从而可能造成人的骨骼疏松、萎缩、变形等。
铅进入了人体以后，除去跟随人体代谢排泄出去的一部分，其余的铅在不久便会溶入血液中，抑制人的血液合成，因为血液无法正常的合成，人则容易患有贫血，同时便随一些其他的并发症如出现头痛、便秘和四肢无力酸疼等；铅还会使人口中出现的金属味，动脉变得僵硬、消化道受到伤害，出现溃疡等症状。
锌虽然是人体所必需的营养元素，但人体如果摄入过量的锌，锌在胃液中化成氯化锌，腐蚀胃黏膜，导致胃黏膜充血、水肿、甚至出血。白细胞的吞噬功能也会由于过量的血锌受到抑制，导致人体对外界的抵抗力下降，容易受到各种病菌感染。有相关报道曾指出，人在吸入锌的氧化态烟雾以后，人体就可能发生金属热。在接触后的半天时间左右人就会出现呼吸又深又快、人开始打寒颤、出汗高于平常的多倍、全身也会变得无力虚弱等症状，锌中毒发作维持的时间较短，在此时人体的白细胞数目也会增多。过量的锌还会影响其他物质如无机盐的吸收和代谢，比如铁的吸收就会受到过量锌的影响，铁吸收不足将会影响肝脏中铁代谢，导致体内铜/锌比值过高；同时使得胆固醇代谢受到影响，形成高胆固醇血症等。
铜如果在人体内的含量过多的话，将会导致铜的慢性中毒。铜的慢性中毒将会引起很多问题。比如将会导致人的记忆能力变差、无法集中注意力、情绪反复易激动，不仅如此还会引起多发性神经炎，更有甚者导致周围神经系统比中枢神经系统更加敏感，脑电图显示脑电波节律出现障碍，出现弥漫性慢波节律等。
1.3研究的目的和意义：
近年来伴随着工业化进程的加快、人口的不断增长，重金属污染已经成为全球共同关注的问题。其中农产品的重金属污染更是全球关注的焦点之一。现在由于化肥、农药和各种饲料添加剂的大肆使用，以及未按要求随意排放的工业三废使得农用土壤受到很大污染。随着时间推移，各种重金属逐渐富集。而农作物对重金属的吸收作用，使得重金属从土壤中转移累积到农作物中去。从而造成农作物的重金属污染，危及人的健康水平。而农作物中的水稻则是我国主要食物来源,分别占粮食总产量和总播种面积的百分之四十和百分之二十四。但是近来苏州地区经济快速发展，导致的环境的恶化以及对污染治理的不及时,导致重金属污染农田生态系统状况较为突出,造成了水稻产量和品质的急剧下降,同时危害人体的健康。因此研究苏州市不同区域的水稻籽粒中重金属含量特征与差异性，为苏州区域选择合理农业措施和优选种植的品种提供理论基础具有重要意义。
2.材料和方法
2.1实验材料
2.1.1样品的采集
2013年9月-2013年10月对苏州市的水稻籽粒重金属状况进行调查，采样时采用三点采样方法。即通过在网上分析苏州地区的地图以及实地考察，找到水稻种植地，最终决定取苏州地区的昆山、吴江、常熟三个县级市采样。以每个区取三个镇，每个镇取3个村，每个村取3个点的方法进行采样。最终根据各城镇面积大小、工业分布和土地利用方式等特点布置样点．即在昆山选取的采样点为：张浦的吴家村，千灯镇的华光村、余项村、西宿村，锦溪镇的三联村、明东村、朱浜村；常熟市选取的采样点为：虞山的三峰村、宝岩村、泄水村，谢桥镇的福圩、镇上、方浜工业园区，董浜镇的华龙、朱巷；张家港市选取的采样点为：塘桥的金谷村、八大村，鹿苑的花苑（由于水稻属于季节性植物，时间紧凑，以致采样不全），共计18个采样点。采样时一般在每个样点600平方米范围内采集3～4处水稻籽粒，采样量约为0.5kg[5]。将采好的样品放在干净的布袋中，贴上标签，注明采样地点与时间，同时将每个采样点采集到的样品分开保存，以防样品间的交叉污染，对实验结果产生影响。
摘要
用三点采样法在苏州地区的常熟、吴江、昆山三个县级市采集了18个水稻籽粒样品。用石墨炉原子吸收光谱法和火焰原子吸收光谱法分别测定样品中重金属Cu、Zn、 Cd、 Pb的含量，并分别评价了样品的污染程度及其安全水平。单因子污染指数法评价结果表明，苏州市地区未受重金属Cu、Zn、Cd的污染，但是重金属 Pb的污染较为严重。综合污染指数法评价结果显示，18个水稻籽粒样品中有13个样品受到轻度污染，4个水稻籽粒样品受到中度污染，常熟的方浜工业园则受到了重度污染。在此基础之上，深入分析了苏州市重金属污染的原因，并根据苏州市重金属的污染情况提出了具体的针对性的防治措施，对进一步保障苏州地区的水稻籽粒安全具有重要意义。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:水稻重金属污染苏州市
目 录
1. 引言 1
1.1水稻籽粒中重金属污染的现状 1
1.2水稻籽粒中重金属对人体的危害[4] 2
1.3研究的目的和意义： 3
2. 材料和方法 4
2.1实验材料 4
2.1.1样品的采集 4
2.1.2仪器与试剂 4
2.2实验方法 5
2.2.1样品的前期处理 5
2.2.2试样预处理[6] 5
2.3金属含量测定 5
2.3.1铅的检测与标准曲线[8] 5
2.3.2 Cd含量的检测与标准曲线[7][9] 5
2.3.3 Zn含量的检测与标准曲线 6
2.3.4 Cu含量的检测与标准曲线 7
3.结果分析与讨论 8
3.1评价方法与标准 8
3.2 检测结果 8
3.3重金属污染评价 11
3.4污染原因分析 13
3.5水稻籽粒重金属污染的防治 14
4. 展望 15
5. 参考文献 16
6. 致谢 17
1.引言
“民以食为天,食以安为先”。近年来我国农产品生产能力迅速提升,农产品供求基本达到平衡,丰年有余。但是质量安全问题仍存在较大隐患。水稻作为我国的主要农产品，安全性更加受到人们关注。但是近年来随着经济的快速发展，给环境造成了巨大压力与污染，不合理的使用含重金属的农药和化肥、随意排放未经处理的工业生产中的含重金属废水。这些均造成重金属元素对土壤和水稻籽粒越来越严重的污染，而且土壤中的重金属元素对环境污染的情况越来越严重。进入到土壤的重金属元素又可通过植物根系进入植物体，再通过食物链传递和富集在水稻籽粒中，进而转进入人体，危害人体健康[1] 。
1.1水稻籽粒中重金属污染的现状
自从上世纪30年代以来，世界经济迅速恢复，并得到快速的发展，经济的发达在给人类带来璀璨的物质文明的同时，也使的人类面临诸多的困难，比如全球范围内的环境污染、全球气候变暖以及自然资源的缺乏等等。这些问题都会导致农作物生存环境改变，无法完成正常的生长发育过程，水稻籽粒最终受到重金属的污染。在全球各种污染中，农作物的污染最受关注，是研究的核心问题之一。
目前，在农业中主要考虑的污染物有重金属(如 锌、 铜、镉、铅 )、有机污染物(如含重金属农药、不符合要求的添加剂、垃圾燃烧等)、致病微生物三大类物质，三大类物质中因为重金属元素污染有着独特的特性，因此重金属污染成为了主要的研究方向。水稻不仅是我国的第一大农作物，同时也是世界人口主要粮食来源，水稻籽粒的产量和品质将会直接影响到我国人民食品安全和品质的提高。同时中国也是世界第一水稻生产大国和消费大国，其品质和安全问题越来越受到人们的广泛关注。特别是1990年以来科学技术发展带来的经济高速发展，这些成就让人们暂时忽略了环境的保护。工业生产中的“三废”、交通运输中含重金属的汽油的使用以及产生的尾气、污水灌溉农作物、农药和化肥的不合理使用等等都造成了土壤、环境的污染。
据报道，在20世纪90年代初中国有色冶金工业向环境中排放重金属汞为56吨，镉为88吨，砷为173吨，铅为226吨。有国外科学家对某些公路和城市的土壤做过化学分析处理，发现在公路和城市周围的土壤中铅的含量非常的高，远远超过了土壤中铅的最大允许量。现在我国很多地区对水稻重金属污染也进行系统、全面的研究。沈阳郊区土壤及农产品重金属污染的现状[2] 评价结果显示沈阳张土灌区水稻中的铅超标率达80%，最高超标倍数达1.8倍。沈抚灌区水稻中的铅超标率达40%，最高超标倍数达1.38倍。张士灌区水稻中镉、锌均有超标，均为20%。利川市采用野外调查与室内分析的方法研究了利川市水稻基地中重金属镉的含量情况[3] ，结果表明，利川市农产品基地的土壤存在镉含量超标，部分农作物的镉含量也相对较高。现在重金属污染已相当严重，特别是农作物的危害极大。总体来说，根据我国的食品卫生标准，我国现在大多数地区的水稻籽粒受到不同程度的重金属污染。
1.2水稻籽粒中重金属对人体的危害[4]
水稻籽粒中常年富集的重金属可通过食物链转而进入人体，危害人体健康。进入人体的重金属对人体危害的大小依次为镉、铅、锌、铜。那些被人体吸收的镉元素，会在体内形成的镉硫蛋白，镉硫蛋白可以随着人体血液达到全身，最后作用于人的肝脏和肾脏。在肾脏中是吸收进入人体镉含量的三分之一。此外，在人体的其他部位也会对镉有一定量的积累。进入人体内镉排出体外的方式主要是粪便。正常人的血镉含量很低，接触镉后趋于上升，但停止接触后可迅速恢复正常。肾功能不全也会影响人体内维生素D3的活性，造成骨骼的生长代谢受到抑制影响，从而可能造成人的骨骼疏松、萎缩、变形等。
铅进入了人体以后，除去跟随人体代谢排泄出去的一部分，其余的铅在不久便会溶入血液中，抑制人的血液合成，因为血液无法正常的合成，人则容易患有贫血，同时便随一些其他的并发症如出现头痛、便秘和四肢无力酸疼等；铅还会使人口中出现的金属味，动脉变得僵硬、消化道受到伤害，出现溃疡等症状。
锌虽然是人体所必需的营养元素，但人体如果摄入过量的锌，锌在胃液中化成氯化锌，腐蚀胃黏膜，导致胃黏膜充血、水肿、甚至出血。白细胞的吞噬功能也会由于过量的血锌受到抑制，导致人体对外界的抵抗力下降，容易受到各种病菌感染。有相关报道曾指出，人在吸入锌的氧化态烟雾以后，人体就可能发生金属热。在接触后的半天时间左右人就会出现呼吸又深又快、人开始打寒颤、出汗高于平常的多倍、全身也会变得无力虚弱等症状，锌中毒发作维持的时间较短，在此时人体的白细胞数目也会增多。过量的锌还会影响其他物质如无机盐的吸收和代谢，比如铁的吸收就会受到过量锌的影响，铁吸收不足将会影响肝脏中铁代谢，导致体内铜/锌比值过高；同时使得胆固醇代谢受到影响，形成高胆固醇血症等。
铜如果在人体内的含量过多的话，将会导致铜的慢性中毒。铜的慢性中毒将会引起很多问题。比如将会导致人的记忆能力变差、无法集中注意力、情绪反复易激动，不仅如此还会引起多发性神经炎，更有甚者导致周围神经系统比中枢神经系统更加敏感，脑电图显示脑电波节律出现障碍，出现弥漫性慢波节律等。
1.3研究的目的和意义：
近年来伴随着工业化进程的加快、人口的不断增长，重金属污染已经成为全球共同关注的问题。其中农产品的重金属污染更是全球关注的焦点之一。现在由于化肥、农药和各种饲料添加剂的大肆使用，以及未按要求随意排放的工业三废使得农用土壤受到很大污染。随着时间推移，各种重金属逐渐富集。而农作物对重金属的吸收作用，使得重金属从土壤中转移累积到农作物中去。从而造成农作物的重金属污染，危及人的健康水平。而农作物中的水稻则是我国主要食物来源,分别占粮食总产量和总播种面积的百分之四十和百分之二十四。但是近来苏州地区经济快速发展，导致的环境的恶化以及对污染治理的不及时,导致重金属污染农田生态系统状况较为突出,造成了水稻产量和品质的急剧下降,同时危害人体的健康。因此研究苏州市不同区域的水稻籽粒中重金属含量特征与差异性，为苏州区域选择合理农业措施和优选种植的品种提供理论基础具有重要意义。
2.材料和方法
2.1实验材料
2.1.1样品的采集
2013年9月-2013年10月对苏州市的水稻籽粒重金属状况进行调查，采样时采用三点采样方法。即通过在网上分析苏州地区的地图以及实地考察，找到水稻种植地，最终决定取苏州地区的昆山、吴江、常熟三个县级市采样。以每个区取三个镇，每个镇取3个村，每个村取3个点的方法进行采样。最终根据各城镇面积大小、工业分布和土地利用方式等特点布置样点．即在昆山选取的采样点为：张浦的吴家村，千灯镇的华光村、余项村、西宿村，锦溪镇的三联村、明东村、朱浜村；常熟市选取的采样点为：虞山的三峰村、宝岩村、泄水村，谢桥镇的福圩、镇上、方浜工业园区，董浜镇的华龙、朱巷；张家港市选取的采样点为：塘桥的金谷村、八大村，鹿苑的花苑（由于水稻属于季节性植物，时间紧凑，以致采样不全），共计18个采样点。采样时一般在每个样点600平方米范围内采集3～4处水稻籽粒，采样量约为0.5kg[5]。将采好的样品放在干净的布袋中，贴上标签，注明采样地点与时间，同时将每个采样点采集到的样品分开保存，以防样品间的交叉污染，对实验结果产生影响。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/swgc/spzlyaq/548.html
