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砷(As)作为一种有毒元素被认为是危害最为严重的污染物之一。除了环境本底,随着工农业的迅速发展,尤其是无节制的矿藏开采、“三废”排放和农业投入品的滥用,As污染已成为全球性的环境和食品安全问题。As可以通过植物的富集作用积累在可食部分,经食物链在人体内蓄积,从而对人体健康造成威胁。但砷的毒性取决于其形态,无机砷的毒性最高,对人体的皮肤、神经系统、心血管、肝脏及肾脏等都有明显损伤,已被世界卫生组织列为一级致癌物。已有研究证实水稻是易吸收和积累砷的作物,而我国六成以上人口以稻米为主食,稻米一直是我国居民无机砷膳食暴露的主要来源之一。目前,已有不少文献对水稻中不同形态砷的富集规律做了深入研究,并对稻米中无机砷的健康风险做了初步评估,但尚缺乏全国范围内大样本量的稻米中无机砷膳食暴露评估,对近年来全国稻米主产区的无机砷污染水平和分布规律还缺乏科学调查。论文首先优化了稻米中无机砷的高效液相色谱—氢化物发生—原子荧光光谱(HPLC-HG-AFS)检测方法。考察了提取环节中关键参数对As提取效率的影响,包括稻米的研磨粒径、提取剂、提取温度以及辅助提取方式,通过H2O2的氧化作用使无机砷合并为As(Ⅴ),另外还对流动相条件进行了优化。最终确定的参数为:稻米研磨过0.45mm筛,采用0.02mol/L的硝酸甲醇水溶液(v:v=50:50)作为提取剂,95℃水浴60min,5mmol/L丙二酸或15mmol/L磷酸氢二铵水溶液为流动相。该方法砷的提取效率可达到85%以上,不同形态砷的加标回收率为85%~110%,相对标准偏差(RSD)小于10%,无机砷的方法定量限为(LOQ)24μg/kg。在我国稻米产量最高的11个省份抽样1653份,利用建立的HPLC-HG-AFS方法对稻米可食部分(精米)的无机砷和总砷进行了分析,结果显示:我国稻米中无机砷和总砷平均含量分别为90.9μg/kg和116.5μg/kg,数据呈右偏分布,超标率为1.15%(限量值为200μg/kg)。在检测数据的基础上,采用概率型评估方法为原理的RAMA软件对我国不同目标人群稻米无机砷膳食暴露进行模拟计算,以目标危害系数(THQ)为评价指标(大于1表示风险不可接受),结果显示:在97.5的百分位数(P97.5)水平下,我国所有性别和年龄段的居民食用稻米的无机砷暴露风险处于可接受水平(THQ值<1),整体风险较小。通过对稻米中总砷、无机砷和有机砷含量测定结果的分析,研究了我国稻米中无机砷的污染分布、品种差异以及稻米中不同形态砷的含量构成。结果显示:11个主产省稻米中无机砷含量存在极显著差异(P<0.001),其中江西、湖南、四川、广西四个省的平均含量超过了100μg/kg,而江苏、安徽、浙江和黑龙江等相对较低;除了地域和环境因素,不同品种或类型稻米间无机砷含量也存在极显著差异(P<0.001),如籼稻>粳稻,早稻>中晚稻,籼稻中杂交稻和常规稻并无显著差异(P>0.05);在稻米中砷形态的含量构成方面,无机砷的含量比例最高,达到了78.3%,其次二甲基砷(DMA)为18.9%,而一甲基砷(MMA)仅在少数样品中检出;另一方面,统计分析表明稻米中无机砷和总砷含量存在极显著线性相关关系(P<0.001,R=0.81);水稻籽粒不同部位砷的含量关系为稻壳>米糠>糙米>精米,检测的稻壳、米糠和糙米中无机砷分别是精米中无机砷含量的19.66、4.81和1.65倍。