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摘要：隨著社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國人民生活水平也大幅提升。與此同時，人們對于化學(xué)藥品的毒副作用也有了更深刻的認(rèn)識，而糧食是關(guān)系到國計民生的重要資源，因此糧食安全問題也逐漸受到越來越多的重視。近些年來，糧食工作方式也發(fā)生了巨大的該改變，以往重數(shù)量、輕質(zhì)量的思想逐漸轉(zhuǎn)變，人們開始更多關(guān)注糧食安全，基于此，糧食重金屬檢測的相關(guān)問題也有了更廣泛的研究。本文就以稻米為例，對稻米重金屬檢測及前處理方法的問題進(jìn)行簡單的分析。

關(guān)鍵詞：糧食安全稻米重金屬檢測技術(shù)前處理方法

中圖分類號：TS212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）08-0037-02

糧食是人類賴以生存和繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是關(guān)系到國計民生的戰(zhàn)略物質(zhì)保障。我國是一個糧食出口大國，糧食安全對我國在國際貿(mào)易中的競爭力有著重要的影響。稻米在所有的糧食品種中占據(jù)較大的比例，全國有60%以上的人口以稻米為主食。隨著人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高，對于稻米的衛(wèi)生、質(zhì)量和安全的要求也越來越高。改革開放以來，為了促進(jìn)糧食產(chǎn)量的增加，很多稻米生長過程中都大量的應(yīng)用了化肥等化學(xué)物品，而化學(xué)物品的大量應(yīng)用容易導(dǎo)致稻米中重金屬含量的增加，因此，迫切需要相應(yīng)的技術(shù)對稻米中的重金屬含量進(jìn)行檢測，進(jìn)而保證人們的糧食安全。

1 稻米中含有重金屬的種類

在稻米以及相關(guān)的產(chǎn)品中含有不同狀態(tài)的金屬元素，這些元素與其他的元素結(jié)合形成各種有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)鹽，這些金屬元素中，有的元素對人體是有益且必須的，如銅、三價鉻等，是人體氧化酶和新陳代謝中必不可少的元素，在保證人體健康方面有著重要的作用。而有些元素對人體則是有害的，如鉛、鎘、汞等，如果稻米中這些元素的含量過多，則會造成嚴(yán)重的危害。

（1）鉛對人體的毒害作用。鉛元素不是人體所需的元素，而鉛在自然界中卻有著十分廣泛的分布，而且對于人體健康會產(chǎn)生較大的毒害作用，對人體的造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及腸胃系統(tǒng)等都會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，而且鉛會在人體中蓄積，當(dāng)人體血液中的鉛含量達(dá)到一定的含量就會引起中毒。因此稻米中鉛含量的檢測也是重金屬檢測中的重點內(nèi)容，世界各國對于食品中鉛的含量都有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。（2）鎘對人體的毒害作用。鎘元素被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)中，鎘的排放對空氣和水環(huán)境都會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，當(dāng)利用含有鎘元素的水對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，就會導(dǎo)致糧食中的鎘含量超標(biāo)，對人體產(chǎn)生較大的毒害作用，如肝臟和腎臟的損害、骨質(zhì)疏松等癥狀，因此，鎘元素在世界糧食安全工作中也受到了較多的重視。（3）汞對人體的毒害作用。在醫(yī)藥行業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)中，汞元素都有著十分廣泛的應(yīng)用，同時汞也成為了世界性的公害，貢元素對環(huán)境所產(chǎn)生的污染是最為嚴(yán)重的。由于工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的汞，會隨著污水和垃圾的排放而影響到農(nóng)作物的生長，進(jìn)而影響人體的健康。在人體內(nèi)含有少量的汞元素就會引起慢性中毒，導(dǎo)致大腦皮質(zhì)變性和萎縮等病癥。

2 重金屬檢測前處理方法

檢測前處理方法，指的就是對檢測的樣品進(jìn)行必要的消化、萃取和過濾等基本的處理環(huán)節(jié)，保證樣品的有效性。尤其是針對機(jī)體較為復(fù)雜的檢測樣品，需要通過有效的前處理對樣品進(jìn)行處理，進(jìn)行機(jī)體的改進(jìn)，有利于保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果檢測的樣品不進(jìn)行必要的前處理，則會延長檢測的周期，也會引起檢測成本的增加，對于檢測結(jié)果的有效性也難以保證。因此也可以說，檢測結(jié)果的可靠性與檢測前處理有著密切的關(guān)系，經(jīng)過前處理的樣品進(jìn)行檢測能夠極大的提高儀器的分辨率和靈敏度。在實際的檢測工作中，不同的消解方法在測定稻米中鉛和鎘的含量方面，有著不同的效率，如表1所示。

常見的樣品處理技術(shù)，有以下幾種：（1）微波消解法。微波消解法是當(dāng)前應(yīng)用的較為廣泛的一種方法，在處理樣品方面更加快速和準(zhǔn)確，其主要是通過樣品與酸的混合物對微波能的吸收來實現(xiàn)快速加熱消解的樣品處理方法。微波消解法在加熱速度方面十分顯著，尤其是將樣品放在密封的容器進(jìn)行微波加熱，可以在幾分鐘之內(nèi)就達(dá)到很高的溫度，促使樣品快速溶解。所以在實際的處理過程中，通常都在封閉的容器中進(jìn)行加熱，而且密閉的容器能夠避免樣品加熱過程中揮發(fā)出的物質(zhì)發(fā)生損失，保證測量結(jié)果的可靠性。（2）高壓消解法。高壓消解法與微波消解法有著很多相似之處，二者之間最大的區(qū)別就在于加熱的方式不同，微波消解法是利用微波快速加熱，而高壓消解法則是在恒溫條件下，經(jīng)過對樣品進(jìn)行一段時間的保溫來促使樣品溶解。高壓消解法的恒溫條件，能夠有效的保存樣品中存在的或者在樣品溶解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)分子，減少酸的用量，降低空白值，以此保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。（3）干法消解法。在干法消解法中，包含高溫、低溫、敞開體系酸等幾種基本的消解法。高溫干法消解法主要是在高溫條件下促使樣品發(fā)生灰化反應(yīng)，通過對殘留在灰分中的物質(zhì)進(jìn)行分解實現(xiàn)檢測，這種方法一般應(yīng)用在用酸難分解的有機(jī)質(zhì)樣品的檢測中。低溫干法消解法是一種新型的消解技術(shù)，該技術(shù)主要是利用低溫灰化爐對樣品進(jìn)行處理。先將樣品放到爐中，再將爐內(nèi)耳抽至近真空狀態(tài)，然后再向爐內(nèi)注入氧氣，利用氧氣的活化作用實現(xiàn)樣品的緩慢灰化。敞開體系酸分解法主要是利用酸的分解作用直接對樣品進(jìn)行分解，這種方法易于操作，適合多種類型樣品的分解，但是其分解能力不強(qiáng)，而且容易由于酸的使用而造成外源性的污染。

3 稻米重金屬檢測方法

（1）原子吸收光譜（GF-AAS）檢測方法。原子吸收光譜法是伴隨著原子能、半導(dǎo)體等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而興起的，其能夠?qū)Χ喾N金屬元素進(jìn)行自己接測量，在食品重金屬檢測中有著廣泛的應(yīng)用。原子吸收光譜法本身具有較高的靈敏度，通過對待測樣品的元素特征進(jìn)行光譜特征的辨別，能避免外界因素對監(jiān)測結(jié)果的影響。另外，原子吸收光譜法能夠檢測的元素可以達(dá)到上百種，而且只需要很少量的檢測樣品就能夠快速獲得分析結(jié)果。（2）原子熒光光譜（HG-AFS）檢測方法。原子熒光光譜檢測法通常被應(yīng)用于食品中砷元素的測定。對稻米中的無機(jī)砷元素進(jìn)行測定的最佳工作條件為：硼氫化鉀為15.0g/L，載流為4.0%的鹽酸，樣品定容后放置30min后測定。在最佳測定條件下，能夠獲得相對較好的線性關(guān)系，而且誤差較低。利用原子熒光光譜檢測法對無機(jī)砷進(jìn)行檢測，操作簡便，而且檢出限較低，適合大批量的檢測。（3）等離子質(zhì)譜（ICP-MS）檢測方法。等離子質(zhì)譜法具有很高的精密度和靈敏度，而且其受到外部環(huán)境的影響較小，在同時進(jìn)行多種元素的檢測時，也能夠根據(jù)不同元素的同位素比值信息對其特性進(jìn)行分析，在不同類型樣品中痕量元素的檢測中有著較為廣泛的應(yīng)用。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，ICP-MS直接用于有機(jī)試劑、有機(jī)介質(zhì)中痕量元素的分析研究引起了人們廣泛的關(guān)注。進(jìn)行不同有機(jī)基體中元素的ICP-MS行為特性的研究，有利于有機(jī)基體中痕量元素的直接測定，并能有效地拓展ICP-MS的應(yīng)用領(lǐng)域。（4）分光光度檢測方法。分光光度檢測法是對傳統(tǒng)的比色法的延伸和進(jìn)步，比色法一般只能在可見光區(qū)域內(nèi)應(yīng)用，而分光光度檢測法則能夠在紫外光區(qū)和紅外光區(qū)內(nèi)實現(xiàn)檢測。比色法中應(yīng)用的單色光的來源是濾光片，在光度的分辨率方面較低，而分光光度檢測法則接近于真正的單色光，能夠辨別紫外光區(qū)中的1mm以下的光線，具有很高的分辨率。應(yīng)用分光光度檢測法時，需要應(yīng)用分光光度計，利用光度計能夠?qū)⒏鞣N混合在一起的單色光進(jìn)行分離，并且辨別和測量單色光的強(qiáng)度。在不同的區(qū)域內(nèi)使用的分光光度計的種類是不同的，一般在紫外光區(qū)、紅外光區(qū)和可見光區(qū)都需要應(yīng)用與之相適應(yīng)的光度計，才能達(dá)到較好的檢測效果。在應(yīng)用分光光度計對汞元素進(jìn)行檢測時，最佳的操作條件如表2所示。

通常情況下，分光光度檢測法主要應(yīng)用在測定溶液中物質(zhì)的含量，由于在檢測的過程中應(yīng)用的吸收池的厚度相同，所以可以通過對標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的吸光度的檢驗，來繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再進(jìn)行比較。分光光度檢測法對于物質(zhì)含量的微小變化也能夠清晰的識別，能有效的避免其他物質(zhì)對待測溶液的影響，所以其靈敏度較高，檢測結(jié)果的可靠性也較高。

4 結(jié)語

總之，糧食安全問題已經(jīng)成為了全球關(guān)注的重點課題，如果糧食受到重金屬污染，會對人民群眾的健康產(chǎn)生重大影響，同時對于我國糧食參與國際競爭也是巨大的障礙。因此，我們必須要加強(qiáng)對稻米中重金屬含量檢測技術(shù)的研究，通過科學(xué)的檢測方法對其重金屬含量進(jìn)行科學(xué)的檢測，并且通過有效的措施對稻米中的金屬含量進(jìn)行有效的控制，才能促進(jìn)我國糧食產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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