论文部分内容阅读
小麦是世界上最重要的谷类作物之一,摄食小麦及其制品是重金属在人们日常饮食中的主要暴露途径之一,所以查明小麦中重金属含量,明确其对人体健康的可能影响十分重要。陕西是我国农业的发源地,人们日常主食以面食为主,因此本文选择陕西主要小麦产区的小麦籽粒作为研究对象,在4个地级市(西安、宝鸡、咸阳和渭南)的31个区县,共采集425个小麦籽粒样品,对其中的6种重金属含量(铬、镍、铜、锌、镉、铅)进行了分析;采用重金属污染指数、健康风险评价、主成分分析和相关性分析对重金属污染对人体健康的可能影响进行了评价。并以宝鸡为例,运用内梅罗综合污染指数法和地积累指数法对土壤中重金属的污染对小麦籽粒重金属的富集特性的影响进行探究,结果为典型农业区农田土壤污染防治及管理提供参考。得到的主要研究结果如下:1.陕西关中麦区四个市区小麦籽粒中的重金属平均值均未超过我国的《食品安全国家标准—食品中污染物限量》(GB 2762-2017)和农业部的粮食重金属限量标准《粮食(含谷物、豆类、薯类)及制品中铅、镉、铬、汞、硒、砷、铜、锌等八种元素限量》(NY 861-2004),因此整个小麦产区目前整体不存在重金属污染的情况。但有个别点位重金属超标现象存在,其中铜超标率为0.24%、锌为0.94%、铅为7.29%。铬、镍和镉均不存在超标情况。2.不同重金属在四个地级市的分布情况不同,小麦籽粒中的铬和铅在西安市的平均含量最高,宝鸡市最低,排序分别为西安>渭南>咸阳>宝鸡;西安>咸阳>渭南>宝鸡。镍和铜在咸阳市平均含量最高,排序依次为咸阳>西安>宝鸡>渭南;咸阳>宝鸡>渭南>西安。镉和锌的平均含量分布情况一致,依次均为渭南>咸阳>西安>宝鸡。研究区内小麦籽粒的重金属污染指数(MPI值)均小于1,说明小麦籽粒处于未受到污染的水平。地级市间的重金属综合情况相比,以渭南市受污染程度最低,其次是宝鸡市,咸阳市略低于西安市。3.非致癌风险评价表明,陕西麦区除西安市的阎良区、宝鸡市的扶风县和咸阳市三原县外,其余县区小麦籽粒重金属的非致癌风险系数均大于1,研究区内有83.76%点位数存在非致癌风险。非致癌风险大于1.5的点位(占比27.59%)主要集中在咸阳市和西安市,在咸阳市点位占比为42.37%,西安市为35.49%,渭南市为19.55%,宝鸡市为7.40%。非致癌风险系数排序为咸阳(1.45)>西安(1.34)>渭南(1.33)>宝鸡(1.13)。整体而言,咸阳市和西安市非致癌风险大于渭南市,宝鸡市最小。研究区的小麦籽粒均不存在致癌风险。4.宝鸡小麦产区小麦-土壤体系重金属富集系数大小依次为Zn>Cu>Cd>Ni>Cr>Pb,小麦籽粒对重金属镉、锌和铜有较强的吸收富集能力;小麦籽粒中镉和铅分布与土壤中其空间分布相似,且存在显著的中等程度相关,说明小麦籽粒中镉和铅的含量主要受土壤重金属含量的影响。主成分分析将宝鸡小麦籽粒中的重金属分为两类,镉、镍、铜、锌、铅受主成分PC1影响大,镍受主成分PC2影响大。根据宝鸡环境特点,小麦籽粒中的潜在污染来源可分为两类,土壤农业活动来源和大气工业活动(镍钛行业)来源。总之,陕西小麦产区小麦籽粒重金属未超过食品安全标准,不存在直接风险和潜在的致癌风险,但存在潜在的非致癌风险,在土壤管理中应该引以为戒,应采取各种措施减少重金属在土壤中的累积。