[发明专利]水稻籽粒中镉元素污染来源的解析方法

说明书

本发明公开了一种水稻籽粒中镉元素污染来源的解析方法，包括如下步骤：步骤一、分别测定土壤中污染源A、污染源B及水稻籽粒中的Cd同位素比值δ_A、δ_B和δ_t；步骤二、依照源解析公式(1)计算出污染源A对水稻籽粒中镉元素的贡献率f_A：其中，δ_t为待解析水稻籽粒中镉元素同位素比值，α为土壤至水稻籽粒中的镉同位素分馏系数，δ_A为污染源A的镉同位素比值，δ_B污染源B的镉同位素比值，待解析水稻籽粒收获于土壤。如上所述，根据本发明，通过对将不同污染源、水稻籽粒中同位素比值代入公式，辅以分馏系数α的校正，可以精确的对水稻籽粒中的镉污染来源进行定量解析，确定不同污染源对水稻籽粒中镉来源的贡献率。

技术领域

本发明属于食品安全技术领域，涉及一种水稻籽粒中镉元素污染来源的解析方法。

背景技术

随着工业采矿业的发展，我国环境特别是耕地土壤中的重金属污染问题逐步暴露，据环保部调查和国土资源部调查结果显示，我国土壤镉(Cd)超标率约为7％，其中重度镉污染点位比例为0.5％。造成了约10％-20％的水稻籽粒(即大米)中镉含量超标。分析水稻籽粒中的镉污染来源，是控制水稻镉污染的前提条件。

环境中的Cd元素存在8种同位素，分别是¹⁰⁶Cd，¹⁰⁸Cd，¹¹⁰Cd，¹¹¹Cd，¹¹²Cd，¹¹³Cd，¹¹⁴Cd和¹¹⁶Cd，由于不同来源的污染中的镉同位素组成存在差异，所以可以根据水稻籽粒中的Cd同位素比例特征和不同污染源中Cd同位素比例特征的关系来判断水稻籽粒中镉污染的来源。

目前对农产品中重金属污染溯源主要是依托矿物元素指纹特征及污染源距离、含量输入模型等方法。这些方法对污染源的解析精度存在较大不确定性，更无法精确的对不同污染源的贡献率进行定量解析。已有利用铅同位素对小麦等植物进行溯源的研究报道，由于水稻籽粒中镉同位素检测困难和水稻籽粒中镉同位素分馏系数的不确定，目前还没有水稻籽粒中的镉污染来源解析的报道。

目前已有少量研究利用镉同位素追溯土壤及其他无机物质中镉来源的方法。张羽旭(2010)尝试用Cd同位素示踪云南兰坪超大型铅锌矿区的金顶镇附近不同污染源共同造成的土壤重金属Cd污染，为追溯该地区的Cd污染源进行了初步研究，并取得了较合理的结果。Cloquet(2006)等研究了法国北部一个铅锌冶炼厂附近受污染的表层土壤中δ¹¹⁴Cd的系统变化，表明该地区的镉同位素分馏主要受冶炼影响。利用表层土壤中镉浓度和δ¹¹⁴Cd可以揭示镉污染的三个主要来源(工业灰尘、矿渣及农业)及其在各个采样点的相对贡献率。

但是由于稻米籽粒中的Cd同位素测定较为复杂，并且稻米籽粒中的Cd同位素与土壤中的Cd同位素存在生长的分馏效应，即由于稻米的选择性吸收原因土壤中的Cd同位素与稻米籽粒中的同位素比例会存在差异，不考虑分馏系数将会导致Cd同位素溯源结果出现偏差。这些原因导致目前仍然没有基于同位素示踪技术的水稻籽粒(包括其他作物)中的Cd污染来源解析方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种水稻籽粒中镉元素污染来源的解析方法。

本发明提供的技术方案为：

一种水稻籽粒中镉元素污染来源的解析方法，包括：

步骤一、分别测定土壤中污染源A、污染源B及水稻籽粒中的Cd同位素比值δ_A、δ_B和δ_t；