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摘要：指出了加强农产品重金属检测的重要性，探讨了农产品中重金属检测前处理方法，介绍了农产品中汞污染现状，阐述了直接进样测汞法原理及优势，预测了农产品中重金属检测发展趋势。
关键字：农产品；重金属检测；前处理方法；检测仪器
1加强农产品重金属检测的重要性
农产品质量安全既是食品安全的重要内容，也是转变农业发展方式、加快现代农业建设的关键环节。确保农产品质量安全事关人民生活，是整个社会繁荣稳定的基础。随着工业的发展，重金属污染越来越严重。重金属元素存在于日常饮食中，当富集超过临界值后，与蛋白质、酶等发生强烈的相互作用，使之失去活性；也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒，进而对人的身体健康产生影响。严格把控农产品中的重金属含量是农产品安全监管的重中之重，采用不同类型、有科学依据的检测方法，对不同农产品进行重金属检测，是农产品质量安全重要的保障，也可为农产品安全检测抽检和农产品安全监管提供重要的数据参考。
密度在5g/cm 3以上的金属被列为重金属，其中包括了砷、汞、镉、铬、铅、金、银、铜、锌、镍、钴等45种金属，而重金属污染是指由重金属及金属化合物引起的污染，主要是指汞、镉、铅、铬、砷等有显著生物毒性的重金属及其化合物引起的污染。近年来，世界各国制定了严格的食品中重金属限量指标，对不同种类农产品中重金属元素痕量分析方法的准确性、选择性、灵敏度、分析效率提出了较高的要求。
2农产品中重金属检测前处理方法
测定农产品中重金属元素时，样品的前处理消解可根据分析目的和样品特征采用干灰化法、湿法、浸提法、微波消解、超级微波法等方法对样品进行前处理。
2.1微波消解法
微波消解法通常是指利用微波加热封闭容器中的消解液（各种酸、部分碱液以及盐类）和试样,在高温高压条件下使各种样品快速消解的湿法消解法。目前，微波消解技术广泛地应用于食品、农产品、饲料、肥料、地质、化工等各个检验机构中各种试样的前处理消解，特别适用于用吸收光谱法（AAS）、氢化物发生－原子荧光光谱法（HG-AFS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等对各种试样中的微量、痕量、超痕量元素的准确测定。
目前，微波消解仪主流品牌包括上海屹尧、上海新拓、奥普勒、安东帕、Milestone、珀金埃尔默等。微波消解技术已经日渐成熟，微波消解已经实现了方便、快速、完全、空白值低、操作简单的特点。但是，对于新手来说，微波的高温高压是一种安全隐患。微波消解过程中高压最高可达100～150 bar、温度高达180℃~240℃,还伴随强酸蒸汽。高温、高压、强酸的使用环境，就要求使用者必须规范操作流程，保证仪器正常、安全、有效使用，保证微波处理样品符合实验室管理要求，同时完全熟练掌握微波消解操作流程与安全注意事项。
农产品中重金属元素的含量极微，检测难度较大。目前，农产品检测重金属含量较为成熟和常见的前处理方法是传统湿法消解或微波消解，采用原子吸收光谱法（AAS）、氢化物发生－原子荧光光谱法（HG-AFS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等方法进行测量。但微波消解法相较于湿法、浸提法等传统方法，具有更省时、省力、耗酸量更少、样品消解更完全、消解样品种类更多等优点。
微波消解法同湿法消解一样也需要赶酸，这不仅浪费时间，还存在重金属元素在高温赶酸过程中挥发损失，造成测量结果偏低。一种观点认为可以不赶酸，直接上电感耦合等离子体或者原子吸收光谱仪器进行测定，但这种方法存在上机液酸浓度偏高对仪器造成不可逆的伤害，大大降低仪器使用寿命。在这种情况的限制下，一些科研工作者增大定容体积，以降低上机液酸浓度，前文提到过由于农产品中重金属含量很低，属于痕量测定，当定容体积增大后，上机液酸浓度大大降低，使得检测难度增大，一些元素的检测精密度降低到要求值以下，无法检测。
2.2超级微波法
面对微波消解仪无法解决的赶酸问题，超级微波化学平台应运而生。超级微波化学平台是金属元素、类金属元素、部分非金属元素定性、定量分析的前处理设备，主要是用于电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合等离子体光谱仪的样品前处理。
超级微波化学平台实现了高温度、高压力、超大样品量、批样品前处理，消解管放置于封闭反应室内，充入氮气（40～100 bar），提高溶液沸点，防止液体沸腾，同时防止消解过程中引入污染以及易挥发元素的损失，提高测定的准确性。消解样品用酸量少，只需加入2～3 mL酸，与常规微波相比减少70%左右，无需赶酸，使用成本低。普通的石英/玻璃/TFM试管均可使用，不需要配套昂贵的消解罐，耗材消耗少，操作简单，避免了传统微波复杂繁琐的装罐拆罐过程。适用于各类常规样品、需要称样量大的痕量检测的样品、样品量很少的生物样品及其他难消解样品。
超级微波化学平台在农产品重金属检测的应用还处于起步试用阶段，这种消解方式的出现进一步提高消解效率，不仅操作简单，而且耗酸量减少。随着技术逐步成熟，将会大大推进农产品重金属检测发展，剔除样品前处理消解工作中耗时、耗力阶段，减少易挥发元素损失，检测准确度、精密度更高，效率大大提升。
3农产品中汞污染现状
在农产品五毒元素砷、汞、镉、铬、铅的检测中，汞是人们很熟悉的一种有毒元素，常温下银白色液体，汞可以在体内积累，很容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收，会对人体的神经、消化和免疫系统造成很大损害。水俣病是汞中毒的一种，长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。而燃煤中普遍含有汞，燃烧后汞被排放到大气中，沉降进入水体、土壤等环境要素中，超量排放的重金属污染问题凸显。随着国内化工经济的快速发展，汞排放量的增加这一问题不容忽视，治汞工作迫在眉睫。
4直接进样测汞法原理及优势
农产品中总汞及有机汞含量一直都是重点监控对象。传统的汞元素测定方法需要加酸消解后才能进行测定，不仅程序复杂，而且需要消耗大量的酸。修订后的国标GB5009.17-2021食品中总汞及有机汞的测定第一篇第二法，增加直接进样测汞法。该方法的原理是，样品经高温灼烧及催化热解后，汞被还原成汞单质，用金汞齐富集或通过载气直接带入检测器，在253.7 nm波长处测汞原子吸收信号，或汞灯激发检测汞的原子荧光信号，外标法定量。该法需要直接测汞仪进行测量，测汞仪是一种高灵敏度的测汞用的原子吸收光谱仪器。它具有测量速度快、操作简单、数字显示、直读等优点，是化验室中测量汞的理想工具。尤其是近几年随着金属汞污染的加重，测汞仪得到了更加广泛的应用。直接进样测汞仪采用电热蒸发冷原子吸收原理，不需要添加任何试剂，也不需要进行复杂繁琐的样品前处理，直接测定固体和液体样品中的总汞，有效避免了样品前处理过程中带来汞的损失、交叉污染及环境污染等问题，确保分析数据准确的同时，省时，省力，省试剂，大大提高了检测效率。
5农产品中重金属检测发展趋势
随着科技的发展和科研工作者的不断努力研发，农产品中重金属的检测技术会不断地革新，更准确、更快捷、更方便的检测仪器以及更高效、更合理、更省力的消解方法将不断被探索出来。农产品中重金属前处理和检测方法的自动化、超痕量化在农产品重金属元素检测中具有广阔的发展前景，也是一种趋势。
参考文献
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[6]GB5009.17-2021食品中总汞及有机汞的测定[S].北京:中国标准出版社,2021.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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现阶段农产品中重金属检测技术发展简叙论文
人参与 2024-07-01 15:07:03 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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