大米淘洗產污測定及面源污染總量估算

王 鐘，楊仁斌，田 豐，王 靜

（1.瀏陽市環境保護局，湖南 長沙 410300；2.湖南農業大學農業環境保護研究所，湖南 長沙 410128）

大米淘洗產污測定及面源污染總量估算

王 鐘1，楊仁斌2，田 豐1，王 靜1

（1.瀏陽市環境保護局，湖南 長沙 410300；2.湖南農業大學農業環境保護研究所，湖南 長沙 410128）

以大米淘洗水作為研究對象，分別對第1、2、3次大米淘洗水進行化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH4+-N）等污染指標進行測定，比較了第1、2、3次大米淘洗水中各污染指標含量，并估算我國大米淘洗過程中的產污量。結果表明：第1、2、3次淘洗水中污染負荷均以COD、BOD5為主，TN 污染居中，TP、NH4+-N污染負荷相對較少，隨著淘洗次數增加，第2、3次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染量逐漸降低，但污染總量增加。經估算，淘洗1次，全國大米淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染年排放量分別為113.52萬、64.89萬、8.19萬、0.36萬和0.24萬t；淘洗2～3次，污染年排放量不同程度增加。

淘米水；產污；COD；BOD5；TN；TP；NH4+-N

稻米是我國主要的糧食作物，也是南方城鄉居民一日三餐的主要食糧。根據資料統計：全國日人均食用大米0.5 kg，日消耗量約為32.5萬t。作為居民生活中最基礎的食物，人們大多數研究的是大米的營養飲食成分，其經淘洗后排入環境中的淘洗水對環境造成的污染負荷，長期以來沒有得到應有的重視[1-2]。文中以居民家庭大米淘洗水為研究對象，分別對第1次、第2次、第3次大米淘洗水進行化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH4+-N）污染指標的測定，結合分析大米淘洗過程雜質的去除情況以及大米營養成分的流失情況，引導居民環境友好型的大米淘洗方式，并通過淘米水其他用途的介紹，以求達到能減排、保護環境的目的[3]。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀 器 SPX-250BS-Z型生化培養箱（上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；721型可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司）；101-OAB型電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；Wc-I微波消解COD測定儀（長沙湘藍科學儀器有限公司）；手提式不銹鋼蒸汽消毒器（上海三申醫療器械有限公司）；DK-S24型電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設備有限公司）；SC-404型電熱板（杭州蕭山永發電器有限公司滬南實驗儀器廠）；754-PC型紫外可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司）

1.1.2 試 劑 試驗所用試劑如下：過硫酸鉀、硝酸鉀、鹽酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、氯化氨、七水硫酸鎂、氯化鈣、六水氯化鐵（Ⅲ）、亞硫酸鈉、硫酸銀、硫酸汞、濃硫酸、重鉻酸鉀標準溶液、硫酸亞鐵銨標準滴定溶液、鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液、1, 10-菲繞啉指示劑溶液、納氏試劑、酒石酸鉀鈉溶液、氨氮標準溶液：CN=l 000 mg/L，10%（m/V）硫酸鋅溶液、0.35%（m/V）硫代硫酸鈉溶液、硝酸（密度為1.4 g/mL）、高氯酸（優級純，密度為1.68 g/mL）、氫氧化鈉（分析純）、過硫酸鉀、抗壞血酸、鉬酸鹽溶液、濁度一色度補償液，磷標準貯備溶液、磷標準使用溶液、酚酞。

1.2 試驗方法

1.2.1 COD檢測方法 大米淘洗水制備：250 g大米每次用750 mL水淘洗。大米淘洗過程每次產生的淘洗水用玻璃瓶進行收集，用標簽紙標記，分別設置3組平行樣（第1次編號為1-1、1-2、1-3；第2次編號為2-1、2-2、2-3；第3次編號為3-1、3-2、3-3）進行COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N檢測[4-14]。

1.2.2 檢測方法 快速消解分光光度法（HJ/T399—2007）；BOD5檢測方法：稀釋法與接種法HJ505—2009；TN檢測方法：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法HJ 636—2012；TP檢測方法：鉬酸銨分光光度法（GB/T 11893—1989）；NH4+-N檢測方法：納氏試劑分光光度法（GB 5750—1985 A）。

1.2.3 面源污染總量估算 根據國家糧油信息中心提供的數據，按全國以稻米為主食的人口占比，全國人均食用大米量來計算全國稻米日消耗量。分析日消耗大米淘洗次數與各污染負荷產量的關系，其中，大米淘洗1次取第1次淘洗水中各污染負荷量；大米淘洗2次取第1次和第2次淘洗水污染負荷量之和；大米淘洗3次取第1次、第2次、第3次淘洗水各污染負荷量之和。

2 結果與分析

2.1 大米淘洗第1次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷

大米淘洗1次，淘洗水微渾濁。由檢測結果表1可知，在大米第1次淘洗產生的淘洗水中，污染負荷以COD、BOD5為主，均值分別為9.57，5.48 mg/g ，TN 污染居中，為0.69 mg/g，TP、NH4+-N污染負荷相對較少，分別為0.03，0.02 mg/g。

表1 大米第1次淘洗水COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷 （mg/g）

2.2 大米淘洗第2次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷

大米第2次淘洗產生的淘洗水，水質較第1次淘洗水清澈。由于第2次淘洗水中，米粒外層細微粉粒經沖洗后入淘洗水中的量相對第1次較少，第2次淘洗水中各污染指標負荷較第1次淘洗水都有所降低（表2）。污染負荷仍以COD、BOD5為主，均值分別降為4.25，2.41 mg/g，TN為0.32 mg/g，TP、NH4+-N污染負荷相對較少，分別降為0.02，0.01 mg/g。

表2 大米第2次淘洗水COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷 （mg/g）

2.3 大米淘洗第3次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷

大米第3次淘洗產生的淘洗水，水質清澈，淘洗水中含米粒外層細微粉粒較少，水中各污染指標負荷較少，其中COD、BOD5、TN污染負荷明顯減低，分別為1.94、1.06和0.14 mg/g，TP也降為0.01 mg/g，由于NH4

+-N含量較低，第3次淘洗水中含量與第2次淘洗后的相同，仍為0.01 mg/g。

表3 大米第3次淘洗水COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N負荷 （mg/g）

2.4 大米淘洗1、2、3次面源COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染負荷比較

根據國家糧油信息中心提供的數據，全國以稻米為主食的人口占60%以上，全國人均食用大米0.5 kg，日消耗量約為32.5萬t。根據統計結果估算全國年消耗大米若淘洗1次、2次、3次后的產污量。由表4可知，淘洗1次，COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染年排放量分別為113.52萬、64.89萬、8.19萬、0.36萬和0.24萬t；大米淘洗2次，COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染年排放量分別為163.70萬、93.60萬、11.98萬、0.59萬和0.36萬t，相對于淘洗1次，污染年排放分別增加50.18萬、28.71萬、3.79萬、0.23萬、0.12萬t；淘洗3次，污染年排放比淘洗2次分別增加23.13、12.57、1.78、0.12、0.11萬t。

表4 全國年消耗大米淘洗1～3次產污量估算（萬t）

據環保部《全國環境統計公報（2015年）》統計，2015年全國廢水排放總量735.3億t，其中城鎮生活污水排放量535.2億t。廢水中化學需氧量排放量2 223.5萬t，其中城鎮生活化學需氧量排放量為846.9萬t；廢水中氨氮排放量為229.9萬t，其中城鎮生活氨氮134.1萬t[15]。全國人均年食用消耗量大米淘洗1次、2次、3次所產生的COD污染排放總量分別約占全國COD污染排放總量的5.11%、7.36%、8.40%，占生活污染排放總量的13.40%、19.33%、22.06%；NH4+-N污染排放總量約占全國NH4+-N污染排放總量的0.10%、0.16%、0.20%，占生活污染排放總量的0.18%、0.27%、0.35%。

3 結論與討論

試驗結果表明，第1、2、3次淘洗水中污染負荷以COD、BOD5為主，TN 污染居中，TP、NH4+-N污染負荷相對較少；隨著淘洗次數增加，第2、3次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染逐漸降低，但污染總量增加。以大米淘洗1次估算，我國大米淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染年排放量分別為113.52萬、64.89萬、8.19萬、0.36萬和0.24萬t；淘洗2次，COD、BOD5、TN、TP、NH4+-N污染年排放量分別為163.70萬、93.60萬、11.98萬、0.59萬和0.36萬t；淘洗3次，污染年排放量比第二次增加23.13萬、12.57萬、1.78萬、0.12萬、0.11萬t。

米粒在水中經過一次搓揉淘洗后，所含蛋白質會損失4%，脂肪會損失10%，無機鹽會損失5%。中國糧食行業協會有關專家建議的淘米方法是適當控制淘洗的遍數，以能淘去泥沙雜屑為宜。淘米水的多重利用、科學的淘洗方式將在節約水能、減低營養成分流失的同時達到減低環境污染指標負荷排放的目的。

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[15] 國家環保部. 全國環境統計公報（2015年）[EB/OL]. http://www. zhb.gov.cn/gzfw_13107/hjtj/qghjtjgb/201702/t20170223_397419.shtml.

（責任編輯：夏亞男）

Pollution Determination and Estimation of Total Amount of Non-point Source Pollution of Washing Water of Rice

WANG Zhong1，Yang Ren-bin2，TIAN Feng1，WANG Jing1
（1. Liuyang Environmental Protection Bureau, Changsha 410300, PRC; 2. Institute of Agro-Environmental Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC）

Regard the washing water of rice as a research object, by measuring and comparing the fi rst, second, third washing rice water COD and BOD5, TN, TP, NH4+-N, and other indicators of pollution respectively, we could estimate China’s great course of washing rice Pollution of production. The results showed that COD and BOD5were the main pollutants in the fi rst, second and third washing water, and the TN pollution was moderate, and the pollution load of TP and NH4+-N was relatively small. With the increase of the number of washing, the pollution amount of COD, BOD5, TN, TP and NH4+-N in the scouring water gradually decreased, but the total amount of pollution increased. The COD, BOD5, TN, TP, NH4+-N pollution annual emissions as estimated were 113.52, 64.89, 8.19, 0.36 and 0.24 milliont respectively, with water washing one time; and they increased to some degree with water washing 2-3 times.

washing water of rice; pollutant yield; COD; BOD5; TN; TP; NH4+-N

X82

：A

：1006-060X（2017）07-0052-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.015

2017-04-20

環境保護部第一次全國污染源普查（WPXC2007C200）

王 鐘（1984-），女，湖南益陽市人，工程師，主要從事環境污染物質檢測、面源污染評估工作。

王 靜