山東某輕稀土礦區(qū)糧食、蔬菜、水果中稀土元素含量研究.pdf

1、稀土元素(rare earth elements，REEs)包括元素周期表ⅢB族中原子序數(shù)從57至71的15個(gè)鑭系元素，即鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，以及與其電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相近的鈧(Sc)和釔(Y)，總共17個(gè)元素。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土元素;釓、鋱、鏑、鈥、鉺、

2、銩、鐿、镥、釔稱為重稀土元素。我國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，到目前為止我國(guó)稀土儲(chǔ)量、產(chǎn)量和出口量均列全球之首，稀土應(yīng)用也位居世界第二。20世紀(jì)70年代，我國(guó)首次將輕稀土元素（主要為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd等）用于農(nóng)業(yè)，使多種農(nóng)作物產(chǎn)量增加、品種改善，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。由于我國(guó)稀土的開采、稀土元素作為微肥及飼料添加劑的普遍使用以及稀土元素在醫(yī)學(xué)上的廣泛應(yīng)用，環(huán)境中稀土元素污染日益加劇，容易造成食物鏈富集，進(jìn)而進(jìn)入人體。因此，稀土對(duì)人

3、類健康近期和遠(yuǎn)期的潛在影響日益引起人們的廣泛關(guān)注。
　　通過(guò)食物進(jìn)入人體的各種致病因子（含有毒化合物）引起的食源性疾病在國(guó)際上已給予廣泛關(guān)注，食源性疾病的監(jiān)測(cè)問(wèn)題也得到高度重視，認(rèn)為它不僅影響人類健康，還產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)影響，從而提出“從農(nóng)田到餐桌”，進(jìn)而又提出“從農(nóng)田到醫(yī)院”的監(jiān)測(cè)與評(píng)估方針，這些提法無(wú)疑強(qiáng)調(diào)食品安全應(yīng)從源頭抓起。尤其是近幾年，國(guó)民對(duì)我國(guó)食品安全的關(guān)注更是與日俱增。對(duì)可能影響血液中稀土含量的因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)家庭與

4、稀土礦的距離是影響血稀土含量的主要因素。長(zhǎng)期生活在高稀土暴露環(huán)境的人群體內(nèi)稀土元素含量將會(huì)增加。
　　山東的郗山稀土礦是全國(guó)著名的輕稀土基地之一。稀土礦物以氟碳鈰礦為主，礦物含有17種稀土元素，其種鑭、鈰、鐠、釹四種元素稀土總量的98％以上。迄今國(guó)內(nèi)大部分對(duì)稀土的研究局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，缺乏詳盡的流行病學(xué)資料，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心在白云鄂博稀土礦做的研究以稀土元素釷為主，而山東的稀土礦以氟碳鈰礦為主，而且高稀土暴露、環(huán)境飲食

5、和疾病三者之間關(guān)系的研究更是少見。為了解稀土元素是否對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】诞a(chǎn)生影響，獲得當(dāng)?shù)鼐用窦膊顩r及環(huán)境、飲食中稀土元素含量的詳細(xì)資料，從而為今后采取有效的預(yù)防控制措施提供科學(xué)依據(jù)，組織開展稀土元素在礦區(qū)的環(huán)境以及糧食、蔬菜中的含量及對(duì)周圍居民健康影響的流行病學(xué)研究是十分必要的。
　　目的:
　　本研究的主要目的是獲得礦區(qū)和非礦區(qū)糧食、蔬菜、水果中的稀土元素含量，并比較稀土元素在礦區(qū)和非礦區(qū)樣品中的含量差異，為我國(guó)糧食、水果

6、、蔬菜等產(chǎn)品中稀土元素的含量標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供科學(xué)依據(jù)。
　　方法:
　　以郗山稀土礦周圍5km為界，5km以內(nèi)為礦區(qū)（研究區(qū)），距稀土礦5km以外的地區(qū)為非礦區(qū)（對(duì)照區(qū)）。在研究區(qū)選擇5個(gè)盡量靠近稀土礦的村莊（郗山二村、運(yùn)河村、許莊村、大黃莊村、南謝莊村）為研究區(qū)調(diào)查點(diǎn);在對(duì)照區(qū)隨機(jī)選擇5個(gè)鄉(xiāng)村為對(duì)照區(qū)調(diào)查點(diǎn)，合計(jì)選擇10個(gè)村作為本次的調(diào)查點(diǎn)。
　　在所選取的自然村內(nèi)隨機(jī)選擇住戶，所采樣品均為住戶自產(chǎn)。采樣人員詳細(xì)了解

7、被采集樣品的特性以及采樣要求，采樣由2名及以上采樣人員同時(shí)完成，貼好樣品標(biāo)簽，盡快送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)。因數(shù)據(jù)屬于偏態(tài)分布，統(tǒng)計(jì)方法主要采用Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)。
　　結(jié)果:
　　1.糧食中稀土元素
　　研究區(qū)糧食中總稀土元素平均含量為（269.74±423.57）μg/kg，中位數(shù)為101.84μg/kg;對(duì)照區(qū)糧食中總稀土元素平均含量為（386.60±941.4

8、6）μg/kg，中位數(shù)為69.09μg/kg，研究區(qū)和對(duì)照區(qū)糧食中稀土元素含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。同一地區(qū)不同糧食中稀土元素含量差別較大，研究區(qū)不同糧食中稀土元素含量由大到小為:小麥、豆類、玉米。研究區(qū)小麥和玉米中稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）;對(duì)照區(qū)小麥和玉米、玉米和豆類中稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，小麥和豆類中稀土元素含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。
　　2.蔬菜中稀土元素<

9、br>　　研究區(qū)蔬菜中總稀土元素含量為（1555.7±10328.00）μg/kg，對(duì)照區(qū)蔬菜中總稀土元素含量為（82.07±252.22）μg/kg，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，研究區(qū)蔬菜中稀土元素含量高于對(duì)照區(qū)。不同蔬菜中稀土元素含量差別較大，含量由大到小為:葉菜類＞根菜類＞豆類＞茄果類＞瓜果類。
　　3.水果中稀土元素
　　研究區(qū)水果中總稀土元素含量為（19.50±29.20）μg/kg，中位數(shù)為12.06μg/

10、kg，對(duì)照區(qū)水果中總稀土元素含量為（168.43±521.88）μg/kg，中位數(shù)為18.96μg/kg。研究區(qū)與對(duì)照區(qū)水果中稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），研究區(qū)核果類水果稀土元素含量高于對(duì)照區(qū)。
　　4.研究區(qū)/對(duì)照區(qū)糧食、蔬菜、水果中稀土元素的比較
　　研究區(qū)糧食與蔬菜、糧食與水果、蔬菜與水果之間稀土元素含量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)照區(qū)糧食與蔬菜、糧食與水果之間稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，蔬菜與水果的稀土

11、元素含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。
　　結(jié)論:
　　1.研究區(qū)和對(duì)照區(qū)糧食中稀土元素含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，研究區(qū)不同糧食中稀土元素含量由大到小為:小麥、豆類、玉米。
　　2.研究區(qū)和對(duì)照區(qū)蔬菜中稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不同蔬菜中稀土元素含量由大到小為:葉菜類＞根菜類＞豆類＞茄果類＞瓜果類。
　　3.研究區(qū)和對(duì)照區(qū)水果中稀土元素含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，研究區(qū)核果類水果稀土元素含量高于對(duì)照區(qū)。