[發明專利]一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法

在審

• 申請號: 201911414921.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111047223A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 曹冬梅;張東杰
• 申請（專利權）人: 黑龍江八一農墾大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發明公開了一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法，包括以下步驟：(1)模型構建：通過測量土壤中砷含量、有機質含量、pH，及成熟水稻中砷含量數據，建立多元回歸模型；(2)待測水稻砷含量的預測：將土壤中砷含量、有機質含量及pH代入多元回歸模型中，得到該土壤中待測水稻砷含量；(3)風險評估：采用單因子污染指數和致癌風險模型對水稻中砷含量進行風險評估。本發明對“土壤?水稻系統”中影響砷元素吸收的因素進行了研究，提出了預測水稻中砷元素含量的最佳擬合模型，對攝食當地水稻給人體帶來的健康風險情況進行了分析評價，具有一定的參考價值和實踐意義。

技術領域

本發明涉及農產品重金屬污染風險評估的技術領域技術領域，更具體的說是涉及一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法。

背景技術

水稻是我國重要的糧食之一，播種面積在逐年增加，近年來，由于污水灌溉、污泥農用及含有重金屬的農藥、化肥、殺蟲劑等不合理使用，造成我國農田土壤重金屬污染日益加重。紀冬麗等調查了墨西哥圣路易斯波士由于進行銅-砷冶煉，土壤中砷濃度高達4424mg/kg，超出我國規定標準值(≤15mg/kg)百倍多。陳迪云等針對福建沿海農田九龍江、木蘭溪和晉江等10條主要流域附近農用土壤砷污染情況作了研究，結果表明，這10個采樣點的農用土壤中砷濃度，與福建土壤中砷的背景值較接近。莫昌琍等研究了湖南錫礦山銻礦區土壤中砷的平均濃度為77.34mg/kg，是湖南地區土壤中砷元素背景值的5.5倍。廣西某鉛鋅礦區土壤中砷含量平均值為109.81mg/kg，顯著高于背景值，砷的最大濃度為《土壤污染風險管控標準農用地土壤污染風險篩選值和管制值》中污染物風險篩選值的7.8倍，污染較為嚴重。重金屬進入土壤后會長期積累在土壤中無法被降解，并且會通過物質轉換和能量循環，間接或者直接轉移到農作物中，危害農作物的生長，甚至會通過食物鏈進入人體，隨著時間的推移人體內的重金屬含量超過一定濃度，會對人體機能造成損傷，甚至引發癌癥，但是等到水稻成熟之后再進行砷元素含量的測定為時已晚。

因此，為了探究成熟水稻中砷元素的含量，本發明提供了一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法，其針對水稻生長土壤的特點，預測其將來稻米中砷含量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法，本發明針對水稻生產的特點，在水稻生產的前期，根據當時農田土壤中砷的含量、土壤中的有機質、土壤的pH狀況，輸入該模型的相應計算公式，預測到其將來稻米中砷含量，進行風險評估，然后根據該含量做相應處理措施。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種預測水稻中砷元素含量風險評估方法，包括以下步驟：

(1)模型構建：通過測量待種植土壤中砷含量、有機質含量、pH，及成熟水稻中砷含量數據，建立多元回歸模型；

(2)待測水稻砷含量的預測：將土壤中砷含量、有機質含量及pH代入多元回歸模型中，得到該土壤中待測水稻砷含量；

(3)風險評估：采用單因子污染指數和致癌風險模型對水稻中砷含量進行風險評估。

本發明采用線性回歸模型對大米、土壤、土壤有機質、土壤pH中As元素含量進行擬合，有效的建立了一個通過土壤、土壤有機質、土壤pH三個因素進行大米中As含量的預測，模型效果良好，可以很好地預測各地區大米中As的含量。

優選地，所述步驟(1)中多元回歸模型為多元回歸一次方程，方程通式為

As_rice＝AAs_pH+BAs_soil+CAs_OM+D；