許佳霖， 武 帥， 梁 鵬,2， 張 進(jìn),2， 吳勝春,2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省土壤污染生物修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311300）

高虹鎮(zhèn)稻米中重金屬污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

許佳霖1， 武 帥1， 梁 鵬1,2， 張 進(jìn)1,2， 吳勝春1,2

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省土壤污染生物修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311300）

為調(diào)查浙江省高虹鎮(zhèn)稻米重金屬污染狀況及其對(duì)人體健康的影響，從高虹鎮(zhèn)采集了51個(gè)本地稻米樣品和37個(gè)市售外地稻米樣品進(jìn)行分析。采用污染指數(shù)法、相關(guān)性分析及聚類(lèi)分析法評(píng)價(jià)了高虹鎮(zhèn)本地和市售稻米中的重金屬污染狀況和分布特征。依據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，采用危險(xiǎn)商法和高危指數(shù)法評(píng)價(jià)了稻米中的重金屬對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窨赡茉斐傻娘L(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明：高虹鎮(zhèn)稻米鉻、砷和鉛的污染比較嚴(yán)重,分別為0.03～13.45 mg·kg-1， 0.01～1.64 mg·kg-1和 0.04～7.84 mg·kg-1， 超標(biāo)比率分別為 70.59%， 31.37%和 27.45%。 本地稻米和市售稻米的綜合污染指數(shù)分別為3.01和1.95，整體上分別處于重度污染和輕度污染的水平。本地稻米和市售稻米的高危指數(shù)值分別為3.50和2.18，食用高虹鎮(zhèn)本地產(chǎn)稻米對(duì)人體潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)更大。圖2表6參19

環(huán)境化學(xué)；稻米；重金屬；污染指數(shù)；健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

農(nóng)產(chǎn)品的食用安全性問(wèn)題日益受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，尤其是毒性大、蓄積能力強(qiáng)、具有隱蔽性的重金屬污染問(wèn)題。水稻Oryza sativa是世界上的第一大糧食作物。中國(guó)的水稻年產(chǎn)量位居世界第一［1］，且稻米重金屬已經(jīng)呈現(xiàn)出一定的污染問(wèn)題。2002年，農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)全國(guó)的稻米進(jìn)行抽檢的結(jié)果顯示，稻米中污染最為嚴(yán)重的是鉛，其超標(biāo)率高達(dá)28.4%；其次是鎘，超標(biāo)率為10.3%；而砷和汞的超標(biāo)率相對(duì)比較低，分別為2.8%和3.4%［2］。浙江省高虹鎮(zhèn)地處杭州市臨安區(qū)北郊，居民以稻米為主食。全鎮(zhèn)擁有規(guī)模節(jié)能燈企業(yè)29家。2010年，高虹鎮(zhèn)生產(chǎn)的節(jié)能燈數(shù)量占世界的25%［3］。目前，高虹鎮(zhèn)節(jié)能燈企業(yè)周邊的土壤均受到了不同程度的重金屬污染［4］，然而，關(guān)于高虹鎮(zhèn)稻米中重金屬的污染狀況以及通過(guò)食用稻米造成的重金屬人體暴露情況還鮮有報(bào)道。因此，本研究通過(guò)分析高虹鎮(zhèn)本地種植和市售其他地區(qū)稻米中典型重金屬（銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞）的含量，判斷高虹鎮(zhèn)當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)生產(chǎn)是否造成了稻米中重金屬的積累，并結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)成年人食用這些稻米的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期了解高虹鎮(zhèn)稻米中的重金屬狀況以及食用這些稻米對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

以在當(dāng)?shù)鼐幼?個(gè)月以上的人群為目標(biāo)，對(duì)他們進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括其年齡、性別、體質(zhì)量以及每日食用的稻米數(shù)量等。同時(shí)，采集的稻米樣品標(biāo)注是否為本地稻米，共采集食用稻米88個(gè)，包括51個(gè)本地稻米樣品和37個(gè)市售外地稻米樣品。樣品裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室，先用自來(lái)水清洗3次，再用去離子水清洗3次之后放入烘箱烘干，之后進(jìn)行研磨，過(guò)120目篩，裝入自封袋中備用。

1.2 樣品分析方法

稻米中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒的測(cè)定均采用強(qiáng)酸消解預(yù)處理：稱(chēng)取稻米樣品0.3 g于50.0 mL消解管中，加入5.0 mL硝酸，加小漏斗過(guò)夜；次日于140～150℃消煮2 h至溶液只有1.0 mL左右；冷卻之后，用體積分?jǐn)?shù)為1%的硝酸定容至25.0 mL，過(guò)濾于50.0 mL離心管，置于4℃冰箱冷藏保存待測(cè)；測(cè)定前轉(zhuǎn)移至15.0 mL離心管。使用電感耦合等離子體發(fā)生光譜儀（Prodigy 7,美國(guó)Leeman）測(cè)定。各種實(shí)驗(yàn)容器使用前均在體積分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸泡24 h以上，用自來(lái)水、去離子水洗干凈后放置于烘箱45℃，烘干后置于自封袋中儲(chǔ)存?zhèn)溆?。稻米樣品中的汞采用硝酸水浴消?冷原子熒光光譜法測(cè)定（Model III， 美國(guó) Brooks Rand）。

1.3 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證

每批次的樣品中均設(shè)定3個(gè)空白、3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品（GSS-18）和10%的平行樣品。標(biāo)準(zhǔn)樣品回收率為90.0%～98.0%，樣品平行范圍為84.1%～110.0%。

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)方法采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法［5］，對(duì)高虹稻米中8種重金屬（銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒、汞）的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。單因子污染指數(shù)法能夠較直接地反映出稻米中的各項(xiàng)重金屬的污染狀況。其計(jì)算公式為：

式（1）中：Pi為高虹稻米中重金屬i的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為高虹稻米中重金屬i的實(shí)測(cè)值；Si為稻米中重金屬i的限量值［6-7］。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法既考慮了所有評(píng)價(jià)因子單項(xiàng)污染程度的平均水平，又考慮了單項(xiàng)污染物的最大值，更能全面、綜合地反映出評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)樣品的質(zhì)量狀況。其計(jì)算公式為：

式（2）中：P綜為高虹稻米中重金屬的綜合污染指數(shù)；Pimax為高虹稻米中重金屬的最大污染指數(shù)；Piave為高虹稻米所有重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值。

1.4.2 稻米攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 本研究采用了危險(xiǎn)商法［8］對(duì)高虹居民食用該區(qū)域稻米的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。該方法考慮了成年人稻米的日攝入量、暴露頻率、年限、體質(zhì)量、生命期望值以及口服參考劑量等等。具體計(jì)算公式為：

式（3）和式（4）中： HHQ為健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；AADD為通過(guò)食用稻米而攝入的日攝取重金屬量（mg·kg-1·d-1）； RRfD為重金屬暴露參考劑量（mg·kg-1·d-1）［9-11］。HHQ＞1.00，表明該重金屬能夠?qū)θ梭w的健康造成風(fēng)險(xiǎn)，并且HHQ的數(shù)值越大，則該種重金屬所能引起的健康風(fēng)險(xiǎn)也就越大；HHQ＜1.00，表明該重金屬不會(huì)對(duì)人體的健康造成任何風(fēng)險(xiǎn)［8］。各參數(shù)名稱(chēng)及取值見(jiàn)表1。重金屬對(duì)人體健康的影響是多種元素共同作用和影響的結(jié)果，因此，將高危指數(shù)（IHI）運(yùn)用到全面評(píng)價(jià)重金屬元素對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)中。計(jì)算公式為：

式（5）中：IHI≤1.00，表明沒(méi)有明顯的健康影響，不會(huì)對(duì)人體健康造成威脅；若IHI＞1.00，則表明重金屬對(duì)人體健康造成風(fēng)險(xiǎn)的可能性比較大；當(dāng)IHI＞10.00時(shí)，則表明該地的重金屬存在著慢性毒性，此時(shí)的重金屬會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的威脅。

表1 稻米健康風(fēng)險(xiǎn)分析參數(shù)取值Table 1 Values of the parameter used in the calculation of HQ for heavy metals

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，本研究主要進(jìn)行了獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、相關(guān)性分析和聚類(lèi)分析，采用Origin 9.0進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 稻米中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)

高虹鎮(zhèn)本地和市售稻米中的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)見(jiàn)表2。由表2可以看出：高虹鎮(zhèn)本地稻米中8種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)均要高于市售稻米中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但對(duì)研究的所有元素進(jìn)行t檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，只有本地和市售稻米中的硒和汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。稻米中主要元素的來(lái)源為土壤。土壤天然原生礦質(zhì)成分、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)污染狀況等因素都會(huì)影響稻米中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)前期調(diào)查結(jié)果，高虹鎮(zhèn)的節(jié)能燈企業(yè)周邊的土壤已經(jīng)受到了汞的污染［4］，因此，本地稻米和市售其他地區(qū)稻米中汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在顯著性差異。目前，關(guān)于高虹土壤中硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的報(bào)道還較為鮮有，盡管浙江省北部地區(qū)土壤中硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，但并不能直接說(shuō)明本研究區(qū)域問(wèn)題。因此，浙北地區(qū)土壤硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高可能是當(dāng)?shù)氐久孜|(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的原因之一。此外，富硒微肥施用，特別是葉面噴施可以有效提高水稻中硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此，農(nóng)業(yè)施用條件或者土壤本底含量都有可能造成本研究中本地稻米硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于市售稻米，究其原因還需進(jìn)一步分析。而其他6種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平在本地稻米和市售稻米中沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

表2 稻米中重金屬總量統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Statistical results of heavy metal contents in rice samples

對(duì)于其他元素來(lái)說(shuō)，本地種植稻米和市售其他地區(qū)稻米的鉻的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于鉻的限量值1.00 mg·kg-1。說(shuō)明本地稻米和市售稻米的鉻均會(huì)對(duì)高虹鎮(zhèn)的居民健康產(chǎn)生一定的危害。土壤中的鉻主要以Cr3+和Cr6+形態(tài)存在。在一定的氧化還原條件下，2種形態(tài)的鉻會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。植物對(duì)Cr3+和Cr6+的吸收利用率較低，沒(méi)有產(chǎn)生特異的吸收機(jī)制，而主要是通過(guò)某種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收通道實(shí)現(xiàn)鉻吸收。并且大部分Cr3+都富集于根部細(xì)胞壁組織，很難向地上部分遷移。因此，稻米中鉻可能并不是主要來(lái)源于土壤。農(nóng)業(yè)施肥過(guò)程中，葉面噴施能提高作物利用肥料的效率，閆湘等［12］對(duì)中國(guó)984個(gè)液體肥料安全水平進(jìn)行了測(cè)試，液體肥料中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為（2.30±4.30）mg·kg-1，約有1%的肥料超標(biāo)。雖然超標(biāo)情況不嚴(yán)重，但是也有一定可能性。加之，液體肥料直接噴施在植株表面，進(jìn)入地上部分可能性更大。因此，我們推測(cè)稻米鉻較高，可能與使用的肥料有關(guān)。本地稻米和市售外地稻米中的銅、鋅和鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本都未超過(guò)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)典型值。而本地稻米中有16個(gè)樣品超出了砷的限量值0.15 mg·kg-1，有個(gè)別樣品甚至超出了10.0倍左右。本地稻米和市售稻米的鉛平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.68和0.46 mg·kg-1，均超出了糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鉛的限量值0.20 mg·kg-1。

與其他地區(qū)稻米樣品中重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較發(fā)現(xiàn)（表3），本區(qū)稻米中的銅和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于其他地區(qū)稻米中的銅和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；稻米中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于天津市污灌區(qū)［13］和貴州省礦區(qū)［5］，高于安徽省合肥市［14］、 浙江省慈溪市［15］和河南省焦作市［8］等地區(qū)的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)比貴州?。?］的略低外，其他地區(qū)的鎘質(zhì)量分?jǐn)?shù)都差別不大；砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比河南省焦作市［8］的要高，其他地區(qū)基本持平；鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于貴州省礦區(qū)［5］，而與天津市污灌區(qū)［13］的鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本持平，但是要高于其他地區(qū)。硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要遠(yuǎn)高于江蘇省昆山市［16］。汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于貴州省礦區(qū)［5］和天津市污灌區(qū)［13］，與安徽省合肥市［14］和浙江省慈溪市［15］基本持平。

表3 本研究區(qū)域稻米重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其他地區(qū)比較Table 3 Comparison of heavy metals concentrations in grains from different areas

2.2 稻米重金屬污染評(píng)價(jià)

2.2.1 單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià) 高虹鎮(zhèn)稻米中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞的單項(xiàng)污染指數(shù)（Pi），結(jié)果見(jiàn)表4。高虹鎮(zhèn)本地稻米中，鉻、砷和鉛的污染指數(shù)均值均大于1.00，超標(biāo)比率分別為70.59%，31.37%和27.45%。其他元素的單因子污染指數(shù)均值小于1.00。高虹鎮(zhèn)本地稻米樣品中重金屬的超標(biāo)率的大小依次為鉻＞硒＞砷＞鉛＞＞汞＞鎘＝銅＝鋅。高虹鎮(zhèn)市售稻米中也是鉻和鉛的單因子污染指數(shù)均值大于1.00，超標(biāo)率均為35.14%。砷和硒的超標(biāo)率分別為24.32%和21.62%。其他元素沒(méi)有樣品超標(biāo)。表明高虹鎮(zhèn)市售稻米比本地產(chǎn)稻米安全。

2.2.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià) 高虹鎮(zhèn)本地稻米和市售稻米的平均綜合污染指數(shù)分別為3.01和1.95，整體上分別處于重度污染和輕度污染的水平。不同等級(jí)稻米的分布見(jiàn)圖1。高虹鎮(zhèn)本地稻米中，只有15.69%的稻米處于安全等級(jí)，29.41%的稻米處于警戒線，輕度污染的稻米占33.33%，沒(méi)有中度污染的樣品，但是有21.57%的稻米是處于重度污染的水平。高虹鎮(zhèn)市售外地的稻米中，處于安全等級(jí)的稻米樣品達(dá)到半數(shù)以上，為51.35%，在警戒線內(nèi)的樣品比例為8.11%，另有13.51%的輕度污染，中度污染為10.81%，16.22%的稻米處于重度污染的水平。

表4 稻米重金屬單因子污染指數(shù)Table 4 Single factor pollution index in rice

2.3 稻米中重金屬元素間的相關(guān)性分析

高虹鎮(zhèn)本地稻米中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞元素之間的相關(guān)系數(shù)如表5所示。可以看出：除汞之外，稻米中其他7種重金屬之間存在著極顯著的正相關(guān)性，說(shuō)明研究區(qū)域稻米中7種重金屬存在不同程度的復(fù)合污染［8］。這與吳迪等［17］對(duì)貴州典型鉛鋅礦區(qū)水稻中的研究結(jié)果一致，稻米存在較大的潛在重金屬?gòu)?fù)合危害。吳迪等［17］的研究中，只有鉻、銅、鋅和鎳的積累存在協(xié)同效應(yīng)，鉛、鎘、汞、砷與其他4種元素沒(méi)有明顯的相關(guān)性，原因可能在于水稻對(duì)重金屬的吸收和積累與元素本身的性質(zhì)、水稻的生理生化功能以及水稻生長(zhǎng)的產(chǎn)地有關(guān)。李其林等［18］的研究表明：稻谷中的重金屬間有正相關(guān)也有負(fù)相關(guān)，但是正相關(guān)明顯多于負(fù)相關(guān)，說(shuō)明稻谷中的重金屬間的協(xié)同作用明顯。

圖1 不同稻米污染等級(jí)分布Figure 1 Distribution of pollution degree in rice

表5 高虹鎮(zhèn)本地稻米中不同重金屬之間的Pearson相關(guān)系數(shù)Table 5 Pearson correlation coefficients for heavy metals in rice

2.4 稻米中重金屬的聚類(lèi)分析

根據(jù)對(duì)高虹鎮(zhèn)本地稻米中的銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞等的質(zhì)量分?jǐn)?shù)R型聚類(lèi)分析結(jié)果（圖2），可以發(fā)現(xiàn)鎘、汞、砷、硒和鉛等距離較近，可以聚為一類(lèi)，表明它們之間的關(guān)聯(lián)性比較強(qiáng)，具有同源性。第2類(lèi)是銅和鉻，表明這2種元素主要來(lái)源可能相同。第3類(lèi)僅有鋅1個(gè)元素，說(shuō)明與其他元素相比，鋅具有較為復(fù)雜的來(lái)源。劉慶等［19］的研究結(jié)果表明：鋅與其他的元素的空間相關(guān)性稍弱，受人類(lèi)活動(dòng)的影響較大。

2.5 稻米攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

高虹鎮(zhèn)稻米的健康風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知：高虹鎮(zhèn)市售其他地區(qū)稻米中的銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞等的每日攝入量全部都低于參考暴露劑量，表明食用高虹鎮(zhèn)市售稻米不會(huì)對(duì)高虹本地的居民產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)。鉻的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（HHQ）值為0.96，表明高虹鎮(zhèn)市售稻米中的鉻對(duì)人體已存在著潛在危害。高虹鎮(zhèn)本地稻米樣品中，鉻和砷的均值均大于1.00，分別為1.38和1.31，表明高虹鎮(zhèn)本地生產(chǎn)的稻米存在鉻和砷的潛在危害；銅、鋅、鎘、鉛、硒和汞等對(duì)人體健康的影響并不顯著。

通過(guò)比較高虹鎮(zhèn)本地和市售稻米樣品得出，高虹鎮(zhèn)本地稻米樣品中的8種重金屬元素的HHQ值都比市售稻米的HHQ值大；本地和市售稻米的高危指數(shù)（IHI）值都大于1.00，分別為3.50和2.18，因而都存在一定的潛在重金屬?gòu)?fù)合危害。

圖2 高虹鎮(zhèn)本地稻米R(shí)型聚類(lèi)分析結(jié)果Figure 2 R-cluster analysis of heavy metal concentrations for local rice samples in Gaohong Town

從總體上來(lái)看，污染指數(shù)法和暴露評(píng)價(jià)法2種對(duì)高虹鎮(zhèn)稻米的評(píng)價(jià)結(jié)果具有一致性，即高虹鎮(zhèn)本地和市售稻米的鉻和砷會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生威脅，同時(shí)存在著一定程度的重金屬?gòu)?fù)合危害。2種評(píng)價(jià)結(jié)果的差別在于鉛的結(jié)果以及各元素的污染指數(shù)排序和健康風(fēng)險(xiǎn)排序有所差別，主要是由于評(píng)價(jià)過(guò)程中所采用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求和參數(shù)有所不同［8］。

表6 高虹稻米中重金屬攝入量及健康風(fēng)險(xiǎn)Table 6 Intaking amount and health risk assessment of heavy metal by rice consumption for people in Gaohong Town

高虹鎮(zhèn)本地的稻米存在較高的人體健康風(fēng)險(xiǎn)，尤其以鉻、鉛和砷的風(fēng)險(xiǎn)最為明顯。高虹鎮(zhèn)砷的暴露風(fēng)險(xiǎn)較高，原因可能是水稻對(duì)砷的吸收富集能力較高，水稻是需水量較大的植物，當(dāng)處于淹水環(huán)境時(shí)容易引起砷元素從五價(jià)態(tài)向植物有效性更高的三價(jià)態(tài)砷轉(zhuǎn)化，從而容易被水稻根系吸收并在體內(nèi)積累。有研究表明，改用旱稻種植方式，可以有效降低稻米對(duì)砷的吸收和累積，因此，可建議稻米砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的地區(qū)采用旱稻種植方式以降低稻米中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

由此可見(jiàn)：高虹鎮(zhèn)的稻米存在一定程度的復(fù)合污染，這與2002年農(nóng)業(yè)部稻米及其制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的抽檢結(jié)果具有一致性，即全國(guó)市場(chǎng)上的稻米存在著一定程度的復(fù)合污染［2］，但高虹鎮(zhèn)的鎘的暴露風(fēng)險(xiǎn)較低，這與全國(guó)稻米污染狀況有差異。原因在于，高虹鎮(zhèn)土壤中鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)于浙江省的背景值較低，同時(shí)土壤中硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較高，由于硒對(duì)鎘具有明顯的拮抗作用［16］，因此，高虹鎮(zhèn)稻米中的鎘的風(fēng)險(xiǎn)較低。

3 結(jié)論

本次對(duì)高虹鎮(zhèn)的稻米中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、硒和汞等調(diào)查結(jié)果顯示：本地種植稻米中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于市售其他地區(qū)稻米中重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。高虹鎮(zhèn)稻米中的鉻、砷和鉛的污染比較嚴(yán)重。

采用單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，對(duì)高虹鎮(zhèn)稻米中8種重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：本地稻米和市售稻米中重金屬的平均綜合污染指數(shù)為3.01和1.95，整體上分別處于重度污染和輕度污染的水平。

對(duì)高虹鎮(zhèn)本地稻米中8種重金屬的的相關(guān)性分析結(jié)果表明：高虹鎮(zhèn)本地種植的稻米存在一定程度的重金屬?gòu)?fù)合污染。聚類(lèi)分析表明，鎘、汞、砷、硒和鉛為第1類(lèi)；第2類(lèi)是銅和鉻；第3類(lèi)是鋅。

暴露評(píng)價(jià)法的結(jié)果表明：高虹本地種植稻米中鉻和砷對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生一定的危害。同時(shí)，本地稻米8種重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（HHQ）也均大于市售稻米，因此，可以通過(guò)參混外地稻米一起食用，以降低當(dāng)?shù)鼐用竦慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。

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Heavy metal pollution in rice of Gaohong Town with a health risk assessment

XU Jialin1,WU Shuai1,LIANG Peng1,2,ZHANG Jin1,2,WU Shengchun1,2
（1.School of Environmental and Resources Science,Zhejiang A＆F University,Hangzhou 311300,Zhejiang,China;2.Key Laboratory of Soil Contamination Bioremediation of Zhejiang Province,Zhejiang A＆F University,Hangzhou 311300,Zhejiang,China）

To assess the heavy metal contamination in rice and human health risks induced by rice consumption in Gaohong Town,Zhejiang Province,51 local and 37 commercial rice samples were collected and analyzed for heavy metal concentrations.This was followed by a pollution index calculation,correlation analysis,and cluster analysis.In addition,potential health risk through rice consumption was evaluated using a hazard index （IHI）based on the data and questionnaire surveys.Results showed that rice samples were contaminated by Cr,As,and Pb in Gaohong Town with concentration ranges of 0.03-13.45 mg·kg-1for Cr,0.01-1.64 mg·kg-1for As,and 0.04-7.84 mg·kg-1for Pb.Of the rice samples that exceeded the National Food Safety Standard,70.59%were Cr,31.37%were As,and 27.45%were Pb.The comprehensive pollution index of local rice reached 3.01,which implied a moderate pollution level.By comparison,the pollution index of commercial rice from external sources was 1.95,meaning a mild pollution level.The IHIvalue of local rice samples was 3.50,and for market rice samples it was 2.18.Thus,the overall health risk from heavy metals induced through local rice consumption was higher than commercial rice. ［Ch,2 fig.6 tab.19 ref.］

environmental chemistry;rice;heavy metals;pollution index;health risk assessment

S181；X820.4

A

2095-0756（2017）06-0983-08

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.06.003

2016-11-23；

2017-02-26

浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目（2013TD12）；國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)（2014DFE90040）；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21577130,21677131）

許佳霖，從事環(huán)境汞污染研究。E-mail:1452390526@qq.com。通信作者：梁鵬，副教授，博士，從事汞元素的環(huán)境地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程、污染場(chǎng)地生態(tài)修復(fù)等研究。E-mail:liangpeng2727@163.com