[发明专利]一种降低水稻甲基汞含量的方法

说明书

技术领域

本公开涉及环保领域，特别是一种降低水稻甲基汞含量的方法。

背景技术

汞是一种高毒性、持久性的重金属污染物，被各国政府列为首要控制污染物之一。自然界中无机汞在一定的条件下可以转化为甲基汞。甲基汞具有更高毒性，并可沿食物链富集放大，严重威胁着生态环境安全和人体健康。我国被认为是全世界最大的汞生产、消费和排放国，由此造成了一些汞污染问题。2014年全国土壤污染状况调查公报显示：我国土壤汞污染点位超标率为1.6％，尤其是工矿业废弃地土壤汞污染环境问题突出。一项市场调查表明，来自我国江西、江苏、贵州、湖北、湖南和广东等省区的稻米，约10％样本汞含量超过我国食品安全国家标准(20μg/kg)。特别是，稻米对于甲基汞的吸收积累能力要远远大于其对无机汞的吸收积累，因此摄食稻米可能成为汞污染地区人群甲基汞暴露主要途径之一，威胁着当地居民健康。

降低土壤汞污染风险的方法主要包括：物理、化学和生物修复方法，其中：化学固定化(药剂稳定化)，方法简单易行，能够有效降低土壤中汞的生物可利用性，从而降低汞进入植物体。硒是众多生物必需微量元素之一，是生物体内多种蛋白质和酶的重要组成部分。在土壤-植物系统中，研究报道使用硒酸钠或亚硒酸钠药剂，可以有效抑制无机汞在萝卜、番茄、芥菜、大豆、葱和大蒜中的积累，但是使用含硒药剂降低土壤-植物系统甲基汞含量修复技术鲜有报道。通过土壤施硒，一方面可能有效抑制稻米对甲基汞的吸收积累，另一方面可能增加水稻对硒的吸收积累，这对有效降低稻米汞人体暴露风险具有重要现实意义。然而，当前已有的通过施肥降低稻米中汞含量的方法，其缺点在于施肥过程较为复杂，而且施用剂量难以把握。

发明内容

基于此，本公开提供了一种降低水稻甲基汞含量的方法，所述方法包括下述步骤：

步骤S100：向土壤施入无机硒盐，或无机硒盐与硫酸盐的混合物；

步骤S200：步骤S100后的第W天，将水稻以淹水方式种植，W的范围为大于等于20；

其中：

所述无机硒盐在土壤中以总硒计算，含量为2～3mg/kg；

所述硫酸盐的含量是土壤中硫酸盐含量的2倍。

本公开在土壤中施入(添加)一定量的无机硒盐，或无机硒盐与硫酸盐的混合物，在淹水种植水稻情况下，稻米中甲基汞含量随硒使用量的增加而降低。所述方法主要利用无机硒酸根或亚硒酸根在淹水条件下转化为低价态硒，并与无机汞结合反应形成难以被甲基化细菌所利用的惰性硒化汞，导致土壤甲基汞含量降低；同时，硫酸盐还原导致硫化物生成，在一定程度上可以降低土壤甲基汞的生物可利用性，进而导致稻米甲基汞降低。随土壤添加硒含量的增加，稻米甲基汞含量不断降低，当总硒施用量超过3mg/kg时，稻米甲基汞含量减少可达40％以上。考虑到过多硒使用可能导致潜在土壤硒污染问题，因此所述方法在土壤中施入硒的量(以总硒计算)的范围规定在2～3mg/kg。

具体实施方式

在一个基础实施例中，提供了一种降低水稻甲基汞含量的方法，所述方法包括下述步骤：

步骤S100：向土壤施入无机硒盐，或无机硒盐与硫酸盐的混合物；

步骤S200：步骤S100后的第W天，将水稻以淹水方式种植，W的范围为大于等于20天；

其中：

所述无机硒盐在土壤中以总硒计算，含量为2～3mg/kg；

所述硫酸盐的含量是土壤中硫酸盐含量的2倍。

在这个实施例中，所述方法在水稻淹水种植条件下，通常至少在水稻种植前20天向土壤施入无机硒盐，或无机硒盐与硫酸盐的混合物来降低水稻中甲基汞含量。所述方法主要利用无机硒酸根或亚硒酸根在淹水条件下转化为低价态硒，并与无机汞结合反应形成难以被甲基化细菌所利用的惰性硒化汞，导致土壤甲基汞含量降低；同时，硫酸盐还原导致硫化物生成，在一定程度上可以降低土壤甲基汞的生物可利用性，进而导致稻米甲基汞降低。随土壤添加硒含量的增加，稻米甲基汞含量不断降低，当总硒施用量超过3mg/kg时，稻米甲基汞含量减少可达40％以上。考虑到过多硒使用可能导致潜在土壤硒污染问题，因此所述方法在土壤中施入硒的量(以总硒计算)的范围规定在2～3mg/kg。