稻殼和糙米中4種重金屬含量的關系

楊德毅，劉莉，馬婧妤，吾建祥，郎小藝

(金華市農產品質量綜合監督檢測中心，浙江 金華 321007)

水稻在我國農業生產和國民經濟中有著舉足輕重的地位[1-2]。稻谷用壟谷機等設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峻，其中最為突出的鎘污染面積就達13萬hm2[4]。稻田重金屬污染直接影響稻谷產品的質量安全，重金屬元素通過食物鏈進入人體，對健康構成嚴重威脅[5-7]。水稻植株不同部位對不同重金屬的富集累積程度存在較大差異[3]，我國GB 2763—2017中規定，稻谷相關重金屬限量指標以糙米計。因此，對稻谷的稻殼和糙米中重金屬的含量關系研究有一定意義。本試驗以稻谷為研究對象，分別檢測分析稻殼和糙米中多種重金屬含量和比率關系，并探討稻殼和糙米中重金屬含量比率關系的差異和規律，為水稻安全生產及稻谷產品的安全評估等研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 稻谷樣品

試驗樣品為金華多個縣(市、區)水稻農業試驗區種植的早稻樣品。

1.2 儀器與試劑

AA-7000型原子吸收分光光度計(石墨爐，日本島津)，DHG-9070A烘箱(浙江托普云農科技股份有限公司)，TP-JLG-2018壟谷機(浙江托普云農科技股份有限公司)，DFT-200型高速多功能粉碎機(溫嶺市林大機械有限公司)，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)，可調移液器(德國Eppendorf)。硝酸(GR，德國默克)、雙氧水(GR，國藥集團)；鉻(Cr)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)單元素標準溶液1 000 μg·mL-1(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；GBW(E)080684a大米標準物質(國家糧食局科學研究院)；其他實驗室常規設備與試劑。

1.3 樣品處理

將稻谷樣品置于70 ℃烘箱內烘干至恒重，用壟谷機將一定質量稻谷的樣品進行脫殼處理，分別記錄稻殼和糙米的質量，并將稻殼和糙米樣品分別粉碎待測。

1.4 檢測方法

分別參照GB 5009.13—2017、GB 5009.138—2017、GB 5009.15—2014、GB 5009.12—2017、GB 5009.123—2014中規定的方法，用原子吸收光譜法，測定樣品中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu 5種元素，同時用大米標準物質做質控樣，保證檢測方法符合元素分析質量控制要求。

2 結果與分析

2.1 糙米率

經計算，10個樣品的糙米率為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個樣品的稻殼和糙米中Pb含量均低于檢測方法檢出限(≤0.02 mg·kg-1)，在此不作計算。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，同時也有一定規律性。其中，Cr含量均為稻殼高于糙米，平均比率達11.25，說明Cr在稻殼中的富集量要遠高于糙米；對于Ni，除1個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；對于Cd，除1個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；對于Cu，除2個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

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的含量關系與王彩虹等[3]研究結果一致，Cd的含量關系與劉蘭英等[8-9]研究結果一致，而Cu的含量關系則與劉蘭英等[8]研究結果有所不同。這些相同特征可能與水稻本身對不同重金屬的富集能力不同有關。同時，不同樣品水稻種植的產地環境、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。