第七届青年地学论坛

基于品种筛选的长三角汞污染稻田安全利用研究

随着经济及城镇化水平的快速发展，我国环境污染问题日益突出。汞由于其具有极大的毒性、持久性及生物累积性，被众多国际组织与机构列为优先污染物。土壤汞污染严重影响我国农产品安全、农业可持续发展和人民的身体健康。
本研究以长三角水稻主产区汞污染安全利用区稻田土壤及水稻为研究对象，（1）系统收集长三角地区典型汞污染城市南京、扬州、无锡、苏州、嘉兴、绍兴、宁波的安全利用区相关资料，并在相应汞污染安全利用区域采集了土壤和水稻样品以评估土壤和水稻籽粒汞污染状况及人体健康风险；（2）野外采集安全利用区域内的不同品种水稻和对应的表层土壤（0 ~ 20 cm）样品，筛选低汞累积水稻品种。主要研究结果如下：
（1）南京、扬州、无锡、苏州、嘉兴、绍兴、宁波七个城市主要的汞污染安全利用区土壤（430个点位）和水稻（444个点位）调查结果表明：各安全利用区的土壤汞含量差异显著，苏州地区土壤稻田土壤汞含量最高（1.93 mg·kg^-1），其次是绍兴（1.46 mg·kg^-1），嘉兴土壤汞含量最低（0.40 mg·kg^-1）；浙江省（1.18 mg·kg^-1）安全利用区土壤汞含量显著高于江苏省（0.68 mg·kg^-1）。长三角安全利用区稻米总汞平均含量为9.0 μg·kg^-1，变化范围为1.4 ~ 58 μg·kg^-1，7.4%稻米样品总汞含量超过我国食品安全标准（20 μg·kg^-1）。各安全利用区稻米总汞含量存在显著差异，无锡地区（16.9 μg·kg^-1）水稻籽粒中总汞含量显著高于其它地区，其次是扬州（10.3 μg·kg^-1），绍兴水稻籽粒总汞含量最低。与土壤不同的是，江苏省水稻籽粒总汞含量（10.1 μg·kg^-1）显著高于浙江（6.4 μg·kg^-1）。健康风险指数（HRI：0.013 ~ 0.548<1）显示食用长三角汞污染安全利用区内稻米是安全的。
（2）整个汞污染安全利用区野外采集的160对（36个品种）土壤和水稻籽粒协同点位数据显示，水稻籽粒总汞含量在1.6 ~ 36 μg·kg^-1之间，富集系数在0.001 ~ 0.047之间。不同水稻品种间籽粒汞含量和富集系数均存在较大差异。依据籽粒汞含量及富集系数，在野外采集的水稻品种中初步筛选出6个兼具籽粒低汞含量和低富集系数的品种，分别是宁88、中早39、丙11、甬优4949、甬优1573、嘉丰优2号，和6个高籽粒汞含量和高富集系数的品种，分别是R1176、秀水14、南粳9108、扬农耕1号、甬优1540、嘉优中科3号。秀水14、甬优1540、武运粳23在大田品种筛选实验和野外调查时表现出的汞累积能力并不一致。部分水稻品种对汞的吸收可能同时受到品种及环境的影响，品种筛选需进行多季、多地、多种污染程度耕地筛选试验，进一步验证品种对汞吸收能力的稳定性。
综上所述，针对长三角安全利用区稻田和水稻存在的汞污染问题，低累积品种包括南粳5055、甬优538、秀水519、宁88、中早39、丙11、甬优4949、甬优1573、嘉丰优2号，能够有效降低水稻汞累积。但目前研究周期较短，仍需要未来研究以明确水稻品种低汞累积和钝化剂效果的稳定性。
 

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