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镉污染下稻谷不同部位重金属含量及迁移特征

刘兰英 陈丽华 黄薇 吕新 上官亮 涂杰峰 谢亚兴

刘兰英, 陈丽华, 黄薇, 吕新, 上官亮, 涂杰峰, 谢亚兴. 镉污染下稻谷不同部位重金属含量及迁移特征[J]. 福建农业学报, 2018, 33(7): 717-723. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.013
引用本文: 刘兰英, 陈丽华, 黄薇, 吕新, 上官亮, 涂杰峰, 谢亚兴. 镉污染下稻谷不同部位重金属含量及迁移特征[J]. 福建农业学报, 2018, 33(7): 717-723. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.013
LIU Lan-ying, CHEN Li-hua, HUANG Wei, LV Xin, SHANG GUAN Liang, TU Jie-feng, XIE Ya-xing. Contents and Transport of Heavy Metals in Grain Parts of Rice Grown on Cd-Contaminated Soil[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(7): 717-723. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.013
Citation: LIU Lan-ying, CHEN Li-hua, HUANG Wei, LV Xin, SHANG GUAN Liang, TU Jie-feng, XIE Ya-xing. Contents and Transport of Heavy Metals in Grain Parts of Rice Grown on Cd-Contaminated Soil[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(7): 717-723. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.013

镉污染下稻谷不同部位重金属含量及迁移特征

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.013
基金项目: 

福建省自然科学基金 2018J01037

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2018R1018-4

福建省财政专项——福建省农业科学院创新团队建设项目 STIT2017-1-12

详细信息
    作者简介:

    刘兰英(1987-), 女, 硕士, 助理研究员, 研究方向:产地环境与农产品质量安全(E-mail:lly87119@126.com)

    通讯作者:

    涂杰峰(1960-), 男, 副研究员, 研究方向:产地环境与农产品质量安全(E-mail:tujiefeng@hotmail.com)

  • 中图分类号: S511

Contents and Transport of Heavy Metals in Grain Parts of Rice Grown on Cd-Contaminated Soil

  • 摘要: 为了解镉污染土壤中稻谷各部位重金属的含量及其迁移特征,以闽西矿区周边种植的水稻为研究对象,测定稻谷各部位的Cd、Pb、Cu、Zn含量,分析这4种重金属在稻谷各部位的分布及迁移规律,结果表明:在无镉污染、轻度镉污染、中度镉污染、重度镉污染环境中种植的水稻,其Cd、Cu、Zn在稻谷中不同部位的含量基本呈糠粉>糙米>精米>稻壳的趋势,即镉污染及其程度不会影响Cd、Cu、Zn在稻谷中不同部位的分布,而Pb在稻谷各部位的含量呈稻壳>糠粉>糙米>精米或糠粉>稻壳>精米>糙米的趋势;稻壳中的Cd较易被迁移到糙米中,糙米中的Pb、Cu、Zn极易积累到糠粉中,而糠粉中积累的Cd、Pb、Cu、Zn较难被迁移到精米中;糙米从去掉糠粉加工成精米的过程中,Cd、Pb、Cu、Zn含量最大程度可分别减少70.2%、95.0%、97.1%和81.4%;重金属在稻谷各部位间的迁移能力与各部位重金属含量有一定的相关性。说明糠粉对这4种重金属有较强的吸收力,稻谷加工过程尽可能去除糠粉部位可以减少食用部分的重金属含量。
  • 图  1  稻谷不同部位重金属含量

    注:Cd0为无污染,Cd1为轻度污染,Cd2为中度污染,Cd3为重度污染。图 2同。

    Figure  1.  Heavy metals in parts of rice grain

    图  2  重金属在稻谷不同部位间的迁移系数

    注:TF1表示从稻壳到糙米的迁移系数,TF2表示从糙米到糠粉的迁移系数,TF3表示从糠粉到精米的迁移系数。

    Figure  2.  Heavy metal transport coefficients for parts of rice grain

    表  1  土壤环境质量分级标准

    Table  1.   Criteria for classification of soil quality

    等级 污染指数
    (P)
    污染程度
    P≤0.7 清洁(安全)
    0.7<P≤1.0 尚清洁(警戒线)
    1.0<P≤2.0 轻度污染
    2.0<P≤3.0 中度污染
    P>3.0 重度污染
    注:表中资料来源于文献[15]。
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    表  2  供试土壤样品基本理化性质

    Table  2.   Physiochemical properties of soil sample collected from paddy field

    理化指标 Cd0 Cd1 Cd2 Cd3
    pH 5.20±0.014 5.05±0.007 6.18±0.014 4.85±0.014
    有机质/(g·hg-1) 3.10±0.126 3.48±0.037 2.23±0.026 5.07±0.061
    全氮/(g·hg-1) 0.152±0.002 0.161±0.001 0.125±0.001 0.166±0.002
    全磷/(g·hg-1) 0.029±0.004 0.071±0.003 0.101±0.007 0.131±0.001
    全钾/(g·hg-1) 1.90±0.018 3.81±0.017 4.45±0.060 4.16±0.038
    Cd/ (mg·kg-1) 0.089±0.002 1.32±0.001 2.77±0.005 3.14±0.058
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    表  3  稻谷各部位Cd含量与Cd迁移系数的相关性

    Table  3.   Correlation between Cd contents and Cd transport coefficients of parts of rice grain

    Cd的迁移 稻谷各部位Cd含量
    稻壳 糙米 糠粉 精米
    稻壳→糙米(TF1) -0.128 0.005 0.038 -0.003
    糙米→糠粉(TF2) -0.865 -0.795 -0.772 -0.800
    糠粉→精米(TF3) 0.898* 0.739 0.751 0.753
    注:表中数据标有*者表示相关达显著水平(P<0.05)。表 4~6同。
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    表  4  稻谷各部位Pb含量与Pb迁移系数的相关性

    Table  4.   Correlation between Pb contents and Pb transport coefficients of parts of rice grain

    Pb的迁移 稻谷各部位Pb含量
    稻壳 糙米 糠粉 精米
    稻壳→糙米(TF1) -0.626 0.033 0.048 0.191
    糙米→糠粉(TF2) 0.608 0.788 0.825 -0.987*
    糠粉→精米(TF3) -0.906* -0.618 -0.659 -0.539
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    表  5  稻谷各部位Cu含量与Cu迁移系数的相关性

    Table  5.   Correlation between Cu contents and Cu transport coefficients of parts of rice grain

    Cu的迁移 稻谷各部位Cu含量
    稻壳 糙米 糠粉 精米
    稻壳→糙米(TF1) 0.020 0.492 -0.120 0.633
    糙米→糠粉(TF2) -0.683 -0.902* -0.110 -0.975*
    糠粉→精米(TF3) 0.562 0.841 -0.002 0.945
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    表  6  稻谷各部位Zn含量与Zn迁移系数的相关性

    Table  6.   Correlation between Zn contents and Zn transport coefficients of parts of rice grain

    Zn的迁移 稻谷各部位Zn含量
    稻壳 糙米 糠粉 精米
    稻壳→糙米(TF1) -0.195 0.723 0.456 0.673
    糙米→糠粉(TF2) -0.741 -0.963* 0.336 -0.930*
    糠粉→精米(TF3) 0.764 0.954* -0.309 0.942
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-10
  • 修回日期:  2018-06-30
  • 刊出日期:  2018-07-01

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