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大米质量检测中重金属检测技术的应用

2020-07-09 492 上传者：管理员

摘要：我国种植水稻的面积十分大,其产量也是众多农作物中最高的。在我国居民的日常饮食中,大概有三分之二的人将大米作为主要食物,其不但能够为人体提供一定的营养物质,同时还能够补充人体所需的必要微量元素。但是随着我国社会的快速发展,各种化肥等物质在农作物种植中起到了重要作用,导致农作物中的重金属含量增多,进而导致农作物对人体产生一定危害。

关键词：
分析
大米
安全科学
研究
重金属检测技术
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众多农作物中，水稻是吸收重金属最多的。主要是因为水稻需要水的滋养，而在淹水的条件下，重金属的活性十分高，进而导致水稻可能吸收更多的重金属，所以经常出现大米中重金属含量超出标准的问题。当吸收过多重金属的大米被人体食用之后，重金属会随之进入到人体内，进而干扰人体的正常运作，甚至威胁到人们的生命安全。因此，相关部门以及人员需要加强对大米中重金属检测的力度，保证大米中重金属含量合格，进而保证人们所食用的大米不会对身体造成危害。

1、大米中含有重金属的危害分析

关于重金属的定位，其主要指那些比重在0.5之上的金属，目前发现的重金属大概有45种，其大多为过渡元素，比如铜、镉、汞等。当大米中含有的重金属量超过一定时，就会对人们的身体健康造成一定危害。尤其是铅、镉、汞、铬、砷这些重金属，因其具有比较明显的生物毒性，所以这些重金属被合称作五毒。而且重金属具有一定的富集、潜伏特性，其潜伏时间比较长，而且具有极强的隐蔽性，所以很容易对环境以及人类的身体健康造成危害。

另外，如果人们所食用的粮食中含有重金属的量超过标准时，不但会对人体造成伤害，还可能导致粮食产量下降，进而对种植者的经济效益造成影响。此前，我国国土资源部就曾公布过这样的数据：我国所发生的重金属污染导致我国粮食减产，大概每年减少1000万t的产量，并且遭到重金属污染的食物就有1200万t，将这些损失合计可达200亿元人民币。

通过以上数据可以发现，重金属不仅危害我国人们的个人利益，同时也影响到了我国整体经济效益，因此重金属污染引起了我国社会各界人们的注意，相关专业人士也在不断研究重金属检测技术，希望可以对我国人们的身体健康以及社会发展起到一定保障作用。

2、大米中重金属检测技术的分析与研究

目前，我国的大米中重金属检测技术已经得到一定成效，其不但能够快速准确的检测出大米中的重金属含量，同时也保证了我国大米的安全性。关于大米重金属的检测技术，主要分为分析检测方式以及快速检测方式两种[1]。

2.1 分析检测方式

(1) 电感耦合等离子体质谱法

关于该种方式，主要是运用了灵敏度高于石墨炉原子吸收光谱法。通过该种检测方式，不但能够检测出大米中的多种重金属元素，同时还能够快速的对这些重金属元素进行分析，比较适合对含有多种元素的大批次大米样品进行检测。

例如，在对大米中的汞元素进行检测时，就可以利用毛细管微萃取-电感耦合等离子体质谱法进行检测，对其进行检测的过程中，检出限为3.3pg/m L，其有效回收率在89.2%～101.8%之间。虽然使用该种方式进行检测比较准确，但是该种检测方式对仪器的要求很高，而且仪器的价格也相对较高；另外，使用该种方式进行检测之前，需要对大米样品进行检测前的处理，导致有一些元素并不能获得准确的检测结果，因此该种检测技术并没有被广泛使用[2]。

(2) 原子吸收光谱法

使用该种检测技术对大米中的重金属进行检测时，首先需要将基体改进剂融入到需要进行检测的大米样品溶液中，然后使样品溶液中的重金属元素保持稳定，采取措施保证溶液不会挥发，同时还需要促使待检测样品基体的挥发性得到提升，这样做的主要目的是为了保证待检测基体不会受到外界因素影响，进而避免对结果造成影响。

例如，在对大米中的铅元素进行检测的过程中，检测人员可以先将酸钯溶液融入到标准溶液中，通过铅的改进剂可以得到吸光度的相应数据。通过对这些数据进行分析可以发现，石墨中可以提取到比较稳定的合金[3]。通过使用该种方式对大米中重金属进行检测，不但能够提高检测结果的准确性，同时还能够避免基体对检测结果造成的影响，是目前使用比较广泛的一种分析检测方式。

2.2 快速检测法

关于对大米中重金属进行检测而言，其检测方式有很多，并且目前的检测技术也十分稳定，具有一定的灵敏性以及可靠性，结果相对也比较准确。但是，使用分析检测方式对其进行检测所需投入的费用也很高，而且进行检查的仪器也比较大，不便于移动。基于此，我国相关检测部门以及人员经过众多实践研究，发现了一些相对简单的检测方式，通过快速检测法，不但能够快速得到结果，同时还能够提升筛选速度，使得检测定量的准确性得到保障，是目前使用最多的检测方式，具体有两种。

(1) 试剂比色检测法

通过使用试剂比色检测法对大米中重金属进行检测，不但能够有效减少检测的准备时间，同时对重金属的化学反应进行了充分利用，由于显色剂能够加重重金属的化学反应，所以可以使其形成有色因子，进而促使试剂的颜色发生显著变化。通过观察颜色变化可以得到，颜色变化越明显，说明大米中重金属的含量越高。

例如，在对大米中的镉元素进行检测的过程中，可以使用固相萃取联用氟化硼络合二吡咯甲川荧光试纸对其进行准确检测。所检测出的范围应该在0.5μmol/L～4μmol/L之间，其最低检出限应该为0.5μmol/L。关于使用该种检测方式对大米中的镉元素进行检测，相较于其他的检测方式更加简单方便，而且操作起来也很容易，费用也比较低；但是该种检测方式也存在一定的缺点，比如检测结果存在误差，还需要相关人员能够在实践中不断完善和改进。

(2) 电化学分析法

该种快速检测方式是目前最常见的一种检测方式，其检测速度十分快。具体应用原理为，首先在特质的溶液内将样品进行溶解，然后对样品物质的构成以及溶液溶度进行分析，找到二者之间的联系。

使用该种检测方式对大米中的重金属进行检测，不但由于其优点多，还因其操作简单，进行检测的装置比较小，投入的成本也比较低，其检测的精确度可在10g/L～12g/L之间，所以是目前使用最多的一种检测方式，能够准确得到大米中铂、锌等金属的含量。

例如，在对大米中的镉元素进行检测的过程时，就可以使用方波溶出伏安法，具体操作为：利用湿法将大米进行溶解，然后银基汞膜与铂电极分别是工作电极与对极，而饱和甘汞作为检测的参比电极，通过该种方式可以快速的将大米镉元素含量检测出来。

3、结语

由于大米中含有重金属不但会对人们的生命安全造成威胁，同时还能够导致我国整体经济下滑，所以引发我国各界人士的重视，相应的检测技术也随之被研究出来。虽然这些检测技术还存在一些问题，但是所取得的成效十分显著，使得我国的大米安全性得到有效保障，推动我国社会经济更好的发展。

参考文献：

[1]桑晓霞,马江媛,温丹华,等.基于能量色散X射线荧光光谱技术检测大米中镉的研究[J].食品工业科技,2019(14):280-284.

[2]石春红,曹美萍,胡桂霞.松江区消费环节大米重金属污染状况及安全评价[J].食品安全质量检测学报,2019,10(21):7240-7244.

[3]张静,施向东,吕忠其,等.广西某市自产稻米重金属污染状况分析及控制对策[J].应用预防医学,2019,25(5):361-364.

刘金凤.大米中重金属检测技术的分析与研究[J].科技创新导报,2020,17(12):65+106.