重庆市大米（稻谷）及种植土壤中镉含量的分析研究

摘 要：目的：了解重庆市大米中镉的污染状况，分析大米中镉的可能来源，为监管部门提供数据支撑。方法：随机抽取重庆市大米主产区县中12个区县开展采样，共采集大米、稻谷（以糙米计）311批次，大米、稻谷（以糙米计）对应的种植土壤311批次，进行样品镉元素含量检测分析。结果：311批次大米、稻谷（以糙米计）检出不合格样品57批次，总体不合格率达18.3%；311批次稻谷对应种植土壤中镉含量的中位值和平均值分别为0.150 mg·kg-1和0.282 mg·kg-1。结论：本研究分析了重庆市各区县所产大米（稻谷）及其对应土壤中镉含量情况，大米受镉污染较严重的区域主要为矿产资源丰富的区县和涉及化工园区的区县，镉含量较高的种植土壤中生长出的稻谷（以糙米计）镉含量可能较高，进一步印证了水稻对土壤中重金属镉具有较强的富集作用。

关键词：大米；土壤；镉含量

Analysis and Study on Cadmium Content in Rice

（Brown Rice） and Planting Soil in Chongqing City

GU Shiwei， HU Yunjun， LIU Ding， ZHENG Qinyue， ZHOU Yanling

（Chongqing Institute of Food and Drug Inspection and Testing， Chongqing 400714， China）

Abstract： Objective： Understand the pollution status of cadmium in rice in Chongqing， analyze the possible sources of cadmium in rice， and provide data support for regulatory authorities. Method： Randomly select 12 counties from the main rice producing areas in Chongqing for sampling， including 311 batches of rice and brown rice， as well as 311 batches of corresponding planting soil for rice and brown rice， for cadmium content detection and analysis of the samples. Result： The monitoring and inspection of cadmium in 311 batches of rice and brown rice detected 57 batches of unqualified samples （see Annex

2 for details）， with an overall unqualified rate of 18.3%; The median and average values of cadmium content in the soil corresponding to 311 batches of rice were 0.150 mg·kg-1 and 0.282 mg·kg-1， respectively. Conclusion： This study analyzed the content of cadmium in rice and its corresponding soil produced in various districts and counties of Chongqing. The areas with severe cadmium pollution in rice are mainly those with abundant mineral resources and those involving chemical industrial parks. It indicates that the cadmium content in brown rice grown in planting soil with high cadmium content may be higher， This further confirms that rice has a strong enrichment effect on heavy metal cadmium in soil.

Keywords： rice; soil; cadmium content

镉（Cadmium，Cd）广泛存在于自然界中，是人体非必需的重金属元素。镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体并引起慢性中毒。镉在体内的半衰期长达20～40年[1]。机体中镉积累到一定程度后，会引起肾脏和骨的病变，甚至还具有一定的致突变、致癌、致畸作用。据统计，我国镉污染农田面积达到28.0万hm2，年产镉超标农产品数量超过150万t，稻田镉污染情况日趋严重[2]。大气降尘、污水灌溉、污泥农用及农业施肥已成为稻米镉污染的主要污染源。环境中的镉进入农业环境后，被水稻植株吸收并向上迁移，富集在稻米中，从而造成稻米镉污染[3]。大米作为我国南方地区居民的主食，与人们的生活息息相关。“镉大米”是人体通过膳食摄入镉的主要来源之一。为保证人们的饮食安全，《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）规定大米、稻米（以糙米计）中镉的限量为0.2 mg·kg-1[4]，与欧盟标准一致，低于联合国食品准则委员会的限量值0.4 mg·kg-1。为了解重庆市大米中镉的污染状况，评价镉在重庆市的分布特征及暴露水平，本研究针对大米中镉污染情况开展采样检测，确定风险分布范围；通过稻谷种植土壤中镉污染状况调查，分析大米中镉的可能来源，为监管部门风险预警、风险排查及科学监管提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 样品来源

本次研究共完成622批次的采样检验任务，其中大米、稻谷（以糙米计）311批次，大米、稻谷（以糙米计）对应的种植土壤311批次。采样的区县分别为G区、E区、D县等12个区县，涉及被采样单位300余家，稻谷及其种植土壤采样分布详见表1。

1.2 试剂与仪器

ICAPQ电感耦合等离子体质谱仪，赛默飞；PE 900T原子吸收光度计；MARS6微波消解仪，CEM；超纯水机，密理博；万分之一电子天平，赛多利斯。

硝酸，默克；盐酸，川东化工；氢氟酸，川东化工；镉单元素标准溶液，中国计量科学研究院。

1.3 样品预处理

样品混合均匀后，称取0.2～0.5 g试样至消解管中，大米中加入9 mL浓硝酸，土壤中加入6 mL浓硝酸、3 mL浓盐酸、2 mL氢氟酸[5]，进行微波消解。样液赶酸后加一级水定容至25 mL，混匀备测，同时做空白试验。

1.4 实验方法

参照《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15—2023）[6]，大米、稻谷（以糙米计）试样经消解后，注入样品消化液，于石墨炉原子吸收分光光度计中测定，在一定浓度范围内，其吸光度值与镉含量成正比，采用标准曲线法定量。土壤试样经消解后，由电感耦合等离子体质谱仪测定，以元素特定质量数（质荷比，m/z）定性，采用内标法检测，待测元素质谱信号与待测元素的浓度成正比，进行定量分析[5]。

2 结果与分析

2.1 线性回归方程和相关性

按仪器操作规程，将仪器调至最佳状态，分别测定校准曲线系列溶液、空白溶液和样品溶液。原子吸收分光光度计线性回归方程和相关系数分别为Y=30.410 23X+0.000 55，R2=0.999 840；电感耦合等离子体质谱仪线性回归方程和相关系数分别为Y=2 591.840 4X+78.309 2，R2=0.999 6。

2.2 稻谷中镉含量检测结果

世界各国和组织均对大米中镉含量进行了限量规定。澳大利亚、新西兰、俄罗斯等规定大米中镉的限量为0.1 mg·kg-1；《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）规定大米、稻谷（以糙米计）中镉的限量为0.2 mg·kg-1，与欧盟、韩国一致；国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission，CAC）、日本、泰国、越南规定大米中镉的限量为0.4 mg·kg-1。依据国标、欧盟标准、CAC对大米中镉的限量要求，对本次监测检验数据进行了对比分析，详见表2。

本次共完成311批次大米、稻谷（以糙米计）的检验，检出不合格样品57批次，总体合格率为81.7%，总体不合格率达18.3%。由表2可知，合格率最低的是K区，其次依次是C区、H区、E区、D县、A区和F区，其合格率均低于总体合格率；而高于总体合格率的区县分别为J区、G区、B区、L区和I区5个区县。大米受镉污染较严重的区域主要为矿产资源丰富的区县（如K区、D县、G区和I区）、涉及化工园区的区县（如F区、E区和A区）。此次测得稻谷（以糙米计）中镉含量的中位值为0.051 mg·kg-1，平均值为0.116 mg·kg-1。

2.3 土壤中镉含量监测结果

共完成311批次稻谷对应种植土壤中镉含量的检验（土壤采样涉及的区县同上）。来自12个区县的种植土壤中镉含量的中位值和平均值分别为0.150 mg·kg-1和0.282 mg·kg-1。

依据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）[7]，土壤可依照农用地土壤污染风险筛选值和农用地土壤污染管制值划分为3段。①土壤中镉含量低于0.6 mg·kg-1，这类土壤对农产品质量安全、农作物生长、土壤生态环境产生的风险低，一般情况下可忽略。②土壤中镉含量在0.6～3.0 mg·kg-1，这类土壤对农产品质量安全、农作物生长、土壤生态环境可能存在风险。③土壤中镉含量大于3.0 mg·kg-1，这类土壤污染风险高，所产食用农产品不符合质量安全标准。因此，种植稻谷的土壤中镉含量应≤0.60 mg·kg-1。经检测，镉含量超过0.60 mg·kg-1的种植土壤[简记为：种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）]共36批次，占种植土壤总批次（311）的11.6%。按占比从大到小的顺序，种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）依次分布于E区（22.2%）、K区（20.0%）、D县（17.9%）、I区（17.9%）、G区（15.4%）、F区（12.5%）和A区（10.7%）等区县。

2.4 稻谷与对应种植土壤中镉含量比对分析

依据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018），当种植土壤中镉含量超过0.60 mg·kg-1时，土壤就不适用于种植水稻。通过SPSS 19.0统计软件对本次专项监测数据进行统计分析，并采用Pearson相关性分析讨论大米（稻谷）镉含量与种植土壤镉含量、稻谷（以糙米计）不合格率以及种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）占比之间的关系，详见表3。

稻米（以糙米计）镉含量与稻谷（以糙米计）不合格率之间具有极显著的相关性（P＜0.01），相关系数为0.767。同时，稻米（以糙米计）镉含量与种植土壤镉含量、种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）占比之间也具有极显著的相关性（P＜0.01），相关系数分别为0.743和0.757，表明镉含量较高的种植土壤中生长出的稻谷（以糙米计）镉含量可能较高，与相关研究[8]的结论一致。种植土壤镉含量与稻谷（以糙米计）不合格率、种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）占比之间具有极显著的相关性（P＜0.01），相关系数分别为0.829和0.851。稻谷（以糙米计）不合格率与种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）占比之间具有极显著的相关性（P＜0.01），相关系数达0.875，表明种植土壤（R＞0.60 mg·kg-1）占比越大，从该土壤上种植出的稻谷（以糙米计）不合格率越高，即稻米（以糙米计）中镉含量相对较高。进一步印证了水稻对土壤中重金属镉具有较强的富集作用。

3 结论

本次采样检测分析工作很好地反映了重庆市各区县所产大米（稻谷）及其对应土壤中镉含量情况，大米受镉污染较严重的区域主要为矿产资源丰富的区县和涉及化工园区的区县，同时发现镉含量较高的种植土壤中生长出的稻谷（以糙米计）镉含量可能较高，进一步印证了水稻对土壤中重金属镉具有较强的富集作用。建议加强对镉污染区县地产大米企业原材料及成品的监管力度。

参考文献

[1]罗绪强，王世杰，张桂玲.土壤镉污染及其生物修复研究进展[J].山地农业生物学报，2008，27（4）：357-361.

[2]张红振，骆永明，章海波，等.土壤环境质量指导值与标准研究V.镉在土壤-作物系统中的富集规律与农产品质量安全[J].土壤学报，2010，47（4）：628-638.

[3]罗琼，王昆，许靖波，等.我国稻田镉污染现状·危害·来源及其生产措施[J].安徽农业科学，2014，42（30）：10540-10542.

[4]国家市场监督管理总局，国家卫生健康委员会.食品安全国家标准食品中污染物限量：GB 2762—2022[S].北京：中国标准出版社，2022.

[5]辜世伟，刘顶，刘方菁，等.电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中镉的含量[J].食品安全质量检测学报，2018，9（23）：6253-6257.

[6]国家市场监督管理总局，国家卫生健康委员会.食品安全国家标准 食品中镉的测定：GB 5009.15—2023[S].北京：中国标准出版社，2023.

[7]生态环境部，国家市场监督管理总局.土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）：GB 15618—2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[8]易亚科，周志波，陈光辉.土壤酸碱度对水稻生长及稻米镉含量的影响[J].农业环境科学学报，2017，36（3）：428-436.

基金项目：重庆市大米（稻谷）及种植土壤中镉含量专项监测（渝科委发（2016）159号）。

作者简介：辜世伟（1983—），男，重庆人，本科，高级工程师。研究方向：食品、食品添加剂中无机分析检测。