重金属污染与水稻食用安全探讨

重金属在水稻的根、茎、叶以及籽粒中大量积累,不仅影响水稻产量和品质及整个农田生态系统,并可通过食物链危及动物和人类的健康。该文从重金属对水稻植株和人体的危害、水稻吸收重金属的影响因素,以及水稻对重金属抗性等方面,介绍水稻中重金属污染的研究进展,并对今后控制水稻重金属污染提出建议。     

遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤的镉砷污染及潜在生态风险评价

贵州遵义松林Ni-Mo矿区为华南下寒武统黑色页岩Ni-Mo矿化带中的典型矿区之一,对与其矿产资源开采活动相关的土壤环境质量评价具有重要的科学及实际意义.以松林Ni-Mo矿区耕地土壤为研究对象,采用ICP-MS方法分析其中镉和砷的含量.分析结果显示,该矿区耕地土壤中镉和砷的平均含量分别为1.82 mg· kg-1和69.72 mg·kg-1,具有高镉、砷含量特征.运用地质累积指数和潜在生态风险指数分别对耕地土壤镉、砷污染程度和潜在生态风险进行评价,评价结果表明:遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤已遭受镉、砷相对较高程度的污染;该区耕地土壤镉、砷具有较高潜在生态风险,值得进行进一步的土壤污染修复研究.     

西宁市售大米汞、砷污染状况及健康风险评价

测定西宁市售大米中重金属元素汞、砷的含量,评估其污染状况,并进行健康风险评价,为保障人们饮食安全提供科学依据.采用氢化物发生原子荧光法,共检测了37份样品,其中汞检出率为48.6%,超标率为2.7%;砷检出率为100%,超标率为0.健康风险评价结果表明,西宁市售大米中的砷含量对人体健康风险影响较小,汞含量对人体健康存在一定的危害.     

高砷煤矿周围旱作土壤重金属污染特征及农作物健康风险评价

为了掌握高砷煤矿周边旱作农田重金属污染状况,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和地积累指数法对高砷煤矿周边旱作土壤重金属（As、Cd、Hg、Cu、Zn）进行污染风险评价,并采用富集系数法、目标危害商数法和致癌风险指数法对农作物和人体健康风险进行评价。结果表明：调查区域土壤综合污染指数均值为2.12,属中度污染水平;土壤中As、Cd、Hg、Zn、Cu的含量均值分别为全国土壤背景值的7.91、2.57、5.26、1.53、3.44倍;As和Hg的污染等级高且范围广,Cu污染等级低但污染范围广,Cd的污染等级较低且范围较小,Zn基本无污染。富集系数法评价结果显示,作物对5种重金属的吸收能力表现为Cd>Zn>Cu>Hg>As。农作物健康风险评价结果显示,5种农作物的健康风险主要为非致癌风险,As是可食用农作物（除玉米外）的主要致癌风险因子和非致癌风险因子,Cd是烟草的主要致癌风险因子和非致癌风险因子。食用本地农作物对人体造成的健康风险依次为As>Cd>Hg>Cu>Zn。研究表明：研究区域土壤处于中度污染水平,As的风险较高;可食农作物中重...     

铜镍铅砷对水稻复合污染的研究

通过盆栽试验研究了吉林省砂壤冲积型水稻土中Cu ,Ni,Pb,As复合污染对水稻生长效应的影响。结果表明 :As对水稻的毒害作用最大。对产量而言 ,4种元素之间表现为协同作用 ,均使水稻减产 ,毒性顺序为 :As Cu >Pb >Ni。各元素在水稻各器官中的含量 ,Cu表现为 :根 茎≈糙米 ;Ni,As,Pb则表现为 :根 茎叶 >糙米。经过一个生长期 ,4种元素在水稻体内的迁移能力总体为 :As>Cu>Ni>Pb。     

砷·锑影响下的农作物健康风险评价

探讨贵州省晴隆大厂锑矿区受砷、锑污染地区,主产农作物（如玉米等）可食用部分在砷、锑影响下的人畜食用风险。通过体外模拟试验获得农作物可食用部分（包括秸秆）的重金属生物可给量,以此为依据对当地人畜食用健康风险进行了初步评价。研究结果显示,区域样品砷全量结果与每人每日容许摄入量比值范围在0～82.16%,锑全量结果与ADI比值范围在0～2 205.67%。初步评价为锑对人体的健康具有相当的风险,砷对于人体健康风险较小。     

水稻砷污染健康风险与砷代谢机制的研究

水稻是人类主要的粮食作物之一，然而，目前稻米主要生产区（东南亚地区）的土壤和灌溉水砷污染严重，导致稻米中砷的积累；砷在稻米中的积累通过食物链传递，对人体健康构成严重威胁。所以，稻米砷污染问题已成为东南亚地区比较突出且急需解决的环境问题之一，而减少水稻对砷的吸收、控制水稻体内砷向籽粒转移、降低籽粒中砷的生物有效性是解决这一问题的关键途径。因此，深入理解水稻对砷的吸收、体内转运和转化等代谢机制非常有必要。近年来有关水稻对砷的吸收和体内砷代谢机制的研究取得了很大进展。研究表明，水稻根系通过磷吸收通道吸收五价砷（As（Ⅴ）），水通道吸收三价砷（As（Ⅲ））。进入水稻体内的砷，一部分由地下部转运到地上部，其中一部分进一步被转运到水稻籽粒中。根表铁膜能抑制水稻对As（Ⅴ）的吸收和向地上部的转运。在水稻的地下部和（或）地上部还存在着As（Ⅴ）还原、As（Ⅲ）甲基化等砷形态的转化过程。最近，水稻砷酸盐还原酶基因已经被克隆和表征。     

葫芦岛锌厂周围土壤砷污染空间格局和风险评价

采用现场采样及室内分析方法,研究了葫芦岛市锌厂周围67个地点88个土壤样品的砷含量,用Kriging插值模拟了其空间分布特征和污染指数分布,比较了海拔高度不同距锌厂距离相同的不同方向地点的砷含量差异,分析了不同深度砷的分布特点,用单项污染指数法对其进行了环境评价.结果表明,葫芦岛锌厂周围土壤砷的含量范围7.25～492.61 mg·kg-1,其空间分布沿西偏北、西南、南方向向外围延伸,最大污染半径达6.4 km,距锌厂相同距离海拔度高的地点砷含量高,土壤砷主要富集于表层0～10 cm范围内,砷的垂直迁移性差,环境评价结果表明锌厂周围存在砷污染风险.     

某矿区砷碱渣堆场周边土壤重金属污染评价及潜在生态风险分析

为了解湘中某矿区砷碱渣堆场周边土壤的重金属污染特征,对堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 7种重金属含量进行采样,分析其污染特征和来源,并对潜在生态风险进行评价。结果表明:堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr平均质量分数分别为2.61、209、41.3、209、3.49、4.34、45.7 mg·kg~(-1),其中Hg、As、Pb、Zn、Cd平均含量分别是背景值的22.5、13.3、1.39、2.21、27.7倍。地累积指数评价结果显示,Hg、As、Cd单项Igeo达到严重累积污染级别的比例分别为25%、6.25%、18.8%。多种重金属潜在生态风险评价表明,区域内所有点位的潜在生态风险指数均在"强"及以上风险等级,其中62.5%的点位为"很强"等级,区域总体处于"很强"风险等级。多元统计表明,Hg、As、Pb、Cu、Zn、Cd主要来源于矿山开采、冶炼和交通运输,Cr来源于成土母质。     

中国土壤砷污染现状及修复治理技术研究进展

分析了中国地区土壤砷污染现状,由于受当地工业、含砷农药喷洒以及污水灌溉或污泥施用的影响,许多矿区、流域沉积物、蔬菜基地均受到不同程度的砷污染。为寻求最佳的治理方案,综述了目前国内外砷污染土壤修复技术。当应用某一修复技术需要综合考虑土壤的性质、污染程度、污染类别和技术成本。     

福建省稻米镉含量及其健康风险

为评价福建省稻米中重金属镉所引起的健康风险,于2013年在全省区域共采集1458份稻米样品,采用石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)检测稻米中镉含量,应用单因子污染指数法进行稻米镉超标评价,并用非参数概率法对稻米中镉的膳食风险进行评估。结果表明,所检稻米的重金属镉含量为0.001~1.158 mg·kg-1,仅有5%左右的样品超出了我国食品卫生标准值(0.2 mg·kg-1);稻米中镉的风险熵(HQ)在95%、97.5%和99.5%高暴露位点分别为1.34、1.87和3.56,均大于1,潜在风险较大,并且晚稻对镉的吸收能力高于中稻和早稻。表明通过食用稻米途径,福建部分地区居民存在重金属镉过量积累的风险,应引起重视并对稻米中的镉含量进行追踪监测。     

苗期水稻吸收和转运砷的基因型差异研究

采用营养液培养的方法,研究了在根表无铁氧化物膜形成的情况下,苗期水稻对生长介质中三价砷和五价砷吸收及向地上部转运的基因型差异。水稻植株分别暴露在含20(M五价砷和含五价砷、三价砷各10(M的营养介质中14d,对水稻生物量的影响存在显著的基因型差异,在6个水稻基因型中,砷处理促进了根系的生长,但抑制了地上部的正常生长,只有基因型94D-22除外,2周的砷暴露对其生长虽然有抑制作用,但这种抑制效应并不显著;不同程度的砷暴露并没有对根中砷浓度、地上部砷浓度产生明显影响(94D-22除外),但基因型之间砷浓度的变化趋势与有铁膜形成时相比存在明显差异。营养液中三价砷和五价砷共存时,基因型94D-22茎叶中砷浓度最高(69.5mg/kg),是其他基因型的1.8～3.1倍,并且94D-22对砷的吸收能力和转移能力也最大,KY1360和94D-64对砷的转移能力最弱,这与有铁膜形成且经过整个生长季的水稻对砷吸收和转运能力的影响结果不同。     

山东主要水稻品种演变及系谱分析

50多年来,山东省水稻品种经过4次大的更新,每一次更新都对稻作起到了极大的促进作用。山东水稻品种选育中,桂花黄、日本品种以及地方品种对水稻品种改良起到了关键作用。山东省水稻育种工作还应加大国内外优良稻种资源的引进和利用,并注重应用育种新技术和新方法。     

微波消解-微分电位溶出法测定大米中砷含量

采用微波消解-微分电位溶出法对大米中砷进行测定。结果:测定砷的线性范围为0~200 ng,回收率为93.2%~105.4%,相对标准偏差为2.35%。该法操作快速、简便,结果准确、可靠。     

云南省汤池地热水中砷的健康风险评价

以美国环保总署推荐使用的污染场地健康风险评价方法为基础,首次结合砷的形态,对云南汤池地热水中砷对人群产生的健康风险进行了评价。结果表明,地热水中总砷含量为0.165 5 mg/L,其中As3+和As5+分别占64%和36%。砷的非致癌总风险指数为75.73,致癌总风险为1.10×10-2,可对人体健康产生极强的非致癌和致癌危害。饮用途径是产生风险的最主要的暴露途径,贡献量达90%以上。As3+产生的健康风险约为As5+的107倍,占总风险的99.1%。形态组成极大地影响着砷的健康风险。虽然,该研究的计算结果存在一定不确定性,但对将污染物形态组成纳入到健康风险评价中的研究具有重要参考意义。     

污水灌溉土壤中As暴露的健康风险研究

在分析污水灌溉地区灌溉污水、大气、地下水监测数据以及As污染区流行病学调查资料的基础上,以污灌导致的膳食As暴露为研究对象,探讨了灌溉污水As浓度与人群As中毒患病率之间的关系,并以石家庄污灌区为例,研究了污灌区As的可接受风险灌溉浓度。结果表明,当健康风险度R<2×10-3时,风险为可接受的。污灌区As的可接受风险灌溉浓度为<0.033mg·L-1。建立了污水灌溉的安全年限(s)与土壤中As的可接受风险灌溉浓度(Ca)的关系图,为污灌的科学管理以及污灌区As污染的控制提供了参考。     

鄱阳湖流域溶解态重金属行为特征及健康风险评价

通过测定鄱阳湖流域各断面及入湖口水体溶解态重金属Cu、Zn、Pb和Cr的含量水平,调查了重金属在季节和空间变化下的行为特征,并运用美国环保局推荐的健康风险对其引起的健康风险进行了初步评价。结果表明:鄱阳湖流域不同溶解态重金属季节行为特征差异显著,Cu和Cr主要由人为因素主导,而Zn和Pb受自然因素影响更多;其空间行为特征由开采的矿山分布和人为源释放主导,这在赣江和乐安江表现尤为明显;流域健康风险大小依次为湖区>信江>抚河>赣江>乐安江>修河,由化学非致癌物Cu、Zn、Pb引起的健康危害的个人年均风险值远低于国家辐射防护委员会推荐的通过饮水途径最大可接受风险值5.00×10-5a-1,而化学致癌物Cr的健康危害的风险值超出可接受水平,比化学非致癌物高出5～6个数量级,是主要的健康风险污染物,需引起风险决策部门的重视。     

琼脂培养基质条件下砷在水稻幼苗中的积累转运

[目的]研究砷（As）在水稻幼苗中的积累转运。[方法]利用琼脂培养基质模拟厌氧的湿地环境,在不同As浓度条件下对水稻幼苗进行培养。[结果]培养基质中的As对水稻根部干重没有显著影响,对地上部干重产生了显著抑制作用。低剂量的As可以促进部分水稻品种干物质的积累。水稻根系对As具有较强的吸收积累能力,As被根系吸收后多数被固定于根部,只有少量被转运至茎叶,二者呈极显著正相关关系。[结论]该结果为进一步研究As在水稻中的积累转运规律提供了重要的理论依据。     

绵阳市城市生态系统健康评价

从城市生态系统健康的概念出发,选择自然系统、经济系统和社会发展系统为评价要素,建立城市生态系统健康评价指标体系,并运用层次分析法确定主要指标及权重,通过城市生态系统健康评价模型,对绵阳的生态系统健康进行评价。评价结果表明:绵阳城市生态系统处于病态。最后根据绵阳的实际情况,提出了相关建议及解决办法。