برنج از قدیمیترین گیاهانی است که در دنیا کشت شده ومبدأپیدایش آن آسیای جنوب شرقی می باشد که پس از گندم بیشترین سطح زیر کشت اراضی زراعی جهان را به خود اختصاص داده ونقش چشمگیری در تغذیه مردم جهان وایران دارد و حدود دو سوم کالری مورد نیاز بیش ازدو میلیارد نفر از جمعیت قاره آسیا را تأمین می نماید.هم اکنون «ده‌ها هزار نوع برنج» در جهان وجود دارد، اما این‌ها در دو زیرگونه کلی جای می‌گیرند. دو زیرگونه اصلی شامل برنج «جاپونیکا» با نام علمی Oryza sativa japonica و برنج «ایندیکا» با نام علمی sativa indica می‌شوند. برنج گیاهی است که دارای ارقام زودرس (طول دورة رشد ۱۳۰ تا ۱۴۵ روز)، متوسط‌رس (۱۵۰ تا ۱۶۰ روز) و ارقام دیررس (۱۷۰ تا ۱۸۰ روز) می‌باشد. بعضی معتقدند سابقه کشت برنج در ایران حداقل بیش  از ٢٥٠٠سال می باشد و به اعتقاد بعضی دیگر از مورخان در زمان انوشیروان، برزویه طبیب همراه هدایایی این گیاه را از هند  به ایران آورده است و در ولایت کادوسیان (گیلان و مازندران) کشت گردیده است. از تیپ‌های ایرانی می‌توان به گرده صدری ( شامل انواع دم سیاه، دم زرد و دم سرخ)، بینام، علی-کاظمی، چمپا و….. اشاره کرد. از تیپهای اصلاح نژاد شده و پرمحصول می توان از سفیدرود و خزر نام برد(ملکوتی وهمکاران،١٣٨٣).

برنج تأمین کننده پروتئین درقاره آسیا میباشد. طبق گزارش FAO  تقریباً ٣٠٪ از منبع انرژی و٢٠٪ از منبع پروتئین مردم جهان از طریق مصرف برنج فراهم می گردد. البته باید توجه داشت با افزایش منابع غذایی آلوده به فلزات سنگین و به دلیل خاصیت تجمع پذیری این فلزات  بر بافت بدن و اثرات سوء آن بر انسان بهتر است از محصولات پاک تر استفاده گردد(ملکوتیان و همکاران،١٣٨٩).

با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و برای تأمین نیاز غذایی، تمرکز برافزایش تولید در واحد سطح مهمترین راهبردهای کشور در امر کشاورزی می باشد تا کلیه عوامل ﻣﺅثر در تولید به کار گرفته شود.در بیانیه جهانی غذا٬ حاصلخیزی خاک به عنوان کلید امنیت غذایی وکشاورزی پایدار عنوان گردیده و مطالعات فائو و محققین ﻣﺅسسه تحقیقات خاک وآب نشان داده است که در برنامه کودی تا  ٦٠ درصد، افزایش تولید در اثر مصرف بهینه کودی بوده است(بلالی، ١۳۸٢)

آلودگی به فلزات سنگین یکی از مشکلات زیست محیطی و یکی از نگرانی های مهم بهداشت مواد غذایی به شمار می آید. در حال حاضر آلودگی عمومی به فلزات سنگین رو به افزایش بوده و به دنبال آن تجمع این فلزات در گیاهان و حیوانات علاوه بر آسیب های جدی بر سلامت موجودات، مصرف فرآورده های آنها را برای مصرف کننده نهایی یعنی انسان مخاطره آمیز کرده است(ملکوتیان و همکاران، ١٣٨٩).

فلزات سنگین موجود در خاک از لحاظ زیستی در دسترس بوده و به راحتی به گیاهان منتقل می شوند. تقریباً تمام فلرات سنگین در بدن اثرات زیان بار بر جای می گذارند، برخی از این عناصر مانند سرب وکادمیوم ونیکل و… حتی در مقادیر ناچیز نیز برای انسان سمی وخطرناکند و باعث مشکلات بهداشتی مختلفی مانند تخریب کلیه، صدمات  استخوانی،  ، سرطان و….می گردد(Ping   و همکاران،٢٠٠٧).

کادمیوم یکی از سمی ترین فلزات سنگین  موجود می باشد که از پروسه فیزیولوژیکی گیاه جلوگیری می کند. همچنین آژانس بین المللی تحقیقات (IARC) فلز کادمیوم را به عنوان عامل کارسیوژنیک معرفی نموده است و این فلز عامل مهمی در ایجاد نارسایی کلیه معرفی شده است.(Shao chouو همکاران،٢٠١٠).

١-٢-اهمیت تحقیق:

تکراراین موضوع که برنج جزء غذاهای مردم ایران است وجمهوری اسلامی ایران با بیش از ٦٠٠هزار هکتار برنجکاری، جزء کشورهای عمده برنج خیز دنیاست، شاید لزومی نداشته باشد. به هر حال اهمیت، برنج در کشور ایران برکسی پوشیده نیست تقریباً تمام بخش خطه سبز شمالی کشور زیر پوشش برنج است و در بهار شمال، طبیعت آن خطه را شالیزارهای سبز وپر طراوت پوشانده است. ولی در ورای این سیمای دیدنی، چهره دیگری رخ می نماید.حدود ٥٠٠هزار هکتار برنجکاری شمال کشور ونیازهای کود وسم مصرفی آن و عدم مدیریت صحیح، پهره دوم را می نمایاند.چهرۀ شوم سیاه آلودگی محیط زیست، آلودگی بهداشتی وفضای مسموم، در واقع چهره دوم این طبیعت است. کشاورزان شمالی، سالها براین باوربودند که که مصرف هرچه بیشتر انواع کودها وسموم شیمیایی، به منزله تولید هرچه بیشتر است و آنگاه که آمارهای تکان دهنده سازمانهای بهداشتی ملی وجهانی، بالاترین رقم ابتلا به بیماریهای گوارشی به ویژه سرطان را در شمال کشور ودر مقایسه با سایر مناطق اعلام نمود، زنگهای خطر به صدا در آمد.

آشنایی وکنترل آفات وبیماریها وآلودگی به فلزات سنگین، تغذیه بهینه برنج برای بالا بردن ارزش غذایی آن و به کار بستن میزان ریز مغذی ها به ویژه روی (zn)   از جمله مواردیست که برای حصول به خواسته های فوق ضروری می نماید.نیاز به بررسی ومطالعه کاستی های برنج وشناخت دقیق نقصان های موجود و خطرهای پیش رو وبرنامه ریزی برای رفع تمام کاستی ها امری اجتناب ناپذیرمی باشد. دراین  تحقیق به بررسی آلودگی  برنج های داخلی به فلزات سنگین(کادمیوم وسرب) ومضرات وخطرات زیانبار آنها بر سلامتی ومنابع انتقال دهنده این فلزات به گیاه و همچنین مقا یسه میزان این فلزات با برنجهای پر مصرف وارداتی پرداخته شده است.با امید به اینکه با برنامه ریزی صحیح و مدیریت کارآمد بتوانیم با رفع تمام کاستی های برنج منجمله آلودگی به فلزات سنگین روزی در امر تولید برنج سالم به خودکفایی برسیم.

١-۳-اهداف، فرضیات و سوالات تحقیق

اهداف تحقیق (اهداف کلی، اهداف  اختصاصی):

اندازه گیری میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم  و روی در انواع برنج موجود در بازار ( داخلی و وارداتی) به روش اسپکترو متری جذب اتمی با کوره  ([1]GFAAS).

فرضیات تحقیق:

١-  میزان فلزات سنگین  سرب و کادمیوم برنج داخلی موجود در بازار (هاشمی، شیرودی، طارم،ارگانیک،) بیشتر از حد مجاز استاندارد ایران می باشد.

٢- میزان فلزات سنگین  سرب و کادمیوم برنج خارجی موجود در بازار (جوانه هندی، محسن هندی، سبز بهار هندی،یک نوع پاکستانی،) بیشتر از حد مجاز استاندارد ایران می باشد.

٣-میزان عنصر مفید روی در برنج های ایرانی بیشتر از برنج های وارداتی است و تأمین کننده نیاز گیاه می باشد.

٤-میزان عنصر مفید روی در برنج ها ی وارداتی بیشتر از برنجهای ایرانی و تأمین کننده نیاز گیاه می باشد.

سئوالات تحقیق:

١-آیا میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم برنج داخلی موجود در بازار با نشان های تجاری (هاشمی، شیرودی، طارم،ارگانیک) بیش از حد استاندارد ایران است؟

٢-آیا میزان فلزات سنگین سرب و کادمیوم برنج خارجی موجود در بازار با نشان های تجاری (جوانه هندی، محسن هندی، سبز بهار هندی،یک نوع پاکستانی،) بیش از حد استاندارد ایران است؟

٣-آیا میزان فلز روی در برنجهای ایرانی کمتر از حد مجاز استاندارد ایران است؟

٤- آیا میزان فلز روی در برنجهای وارداتی کمتر از حد مجاز استاندارد ایران است؟