1、浅谈农产品重金属检测技术摘 要随着人们的经济水平的飞速发展和生活水平的迅速提高，农产品中农作物的质量、安全问题也越来越引起大家的重视。众所周知，重金属因为其中生物的累积性和持久性，而引发了危害性、污染性，而农产品中农作物的重金属是引发人类身体中重金属含量积蓄累积的重要原因。在此，本文从重金属的危害性、重金属的检测技术两方面稍作论述，以便农产品农作物工作者们对农产品中重金属的检测技术有所了解。关键词重金属；危害性；农产品；检测技术 中图分类号：TS207.51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0323-02 引言 在化学方面上，人们根据金属的密度把金属分为了重金属和
2、轻金属两大类别。并且，人们常把密度大于 4.5 克每立方厘米的金属称为重金属。如金、银、铜、铅、锌等 45 种金属元素。在环境方面上，重金属是指汞、铅、镉等生物毒性显著的金属元素。重金属的环境污染来源于大自然中的水、大气、固废等等。据了解，重金属有着传播范围广、时间长、隐藏性高、难以降解的特点。由于重金属的这些特点，使得生物的难以降解，并且长期累积在了食物链的最顶层。逐渐的被人类使用，也成为了伤害人类的杀手。 一、重金属的危害 1.1、重金属所表现出来的生物毒性特征 物质性质和物质含量，以及存在的物质形态这三大方面是重金属所表现出来生物毒性特征强与弱的表现。就像六价铬的毒性十分强劲，而三价铬又
3、是人类自身不可或缺的一个重要元素一样。并且，这些生物的毒性特征隐藏性极高，不容易被人们发现。而这些危害及其污染因素，所表现的生物毒性特征主要是变态发育、畸形、中毒等等不足之处。 1.2、重金属对环境的危害持续性永久性 重金属的污染威力极大，是人们不可避免的，但是却是人们可以提前预防或者及时进行防护措施的。因为，在人类生活的环境中，重金属一旦污染了人们所在的环境，不仅不能过降解，还会随着时间的增长，变换着重金属危害、污染的浓度，并且重金属污染、危害随着时间的持续性永久性，还会扩大重金属的危害、污染的范围，甚至，重金属危害、污染的范围也会随着时间的增长越扩越大。 1.3、大部分的重金属的污染、危害
4、具有不可降解性 大部分的重金属在环境和人体，以及生物的食物链中都具有着不可降解性。这样的重金属的不可降解性，即使是随着时间的推移，也很难被生物降解掉。反而，这些重金属随着时间的积累，重金属的污染物危害性会一直蓄积累积在环境中、甚至人体自身中和生物的食物链顶层中。久而久之，随着时间的变化，在生物的食物链顶层当中，重金属因为难以被生物所分解掉，所以会一级一级向下流向食物链。这个时候，食物链的营养价值越高，人体蓄积积累的重金属就会越来越多。而在人类身体的器官内，不可避免的，也会积累着重金属。而伴随着的，自然就是重金属给人体带来的伤害，只会是越来越多，而不会减少，这就是重金属的不可降解性。 1.4 重
5、金属给农产品中农作物所带来的危害 重金属在农产品中农作物的土壤迁移内会给农产品中的农作物带来污染，危害的影响。而农产品中，土壤和农作物的关系其实就是，首先是有污水灌溉了农田，然后再由重金属进入土壤，最后再由农产品中农作物的根系从土壤中吸收重金属。而在这一环节中，重金属所带来的危害和污染也直接损害、影响了农产品中农作物的自身条件，并且影响了农产品中农作物的发育，也危害、污染了农产品中农作物的生长环境。 二、重金属的检测技术概述 2.1、原子吸收法 根据专业人士的研究表明，被人们普遍认可的重金属的检测技术分析方法分别是原子吸收法、电感耦合等离子体法、紫外可分光光度法、原子荧光法、X 荧光光谱、电感
6、耦合等离子质谱法等等。而且，针对重金属的检测技术而言，国外国家，比如日本和欧盟国家采用了电感耦合等离子质谱法进行重金属分析。但对我国国内用户而言，这种重金属的检测技术分析法仪器成本较高。当然也有的国家采用了 X 荧光光谱分析，这个重金属的检测技术法的优点就是无损害检测，这个重金属的检测分析法能够直接的分析成品，但是所检测出来的重复性和精度法都不如光谱法。据了解，现在国内比较多的人们仍旧采用着的是重金属检查技术方法的两种，其中一种是电感耦合等离子体法，而另一种则是原子吸收法。 例如，上文所提的原子吸收法。如今，由于计算机技术和化学技术的发展和多种新型元器件的出现，使得重金属的检测技术中的原子吸收
7、光谱仪的精密度和准确度以及自动化程度都大大的提升。而原子吸收法的优点则是简化了操作程序，节约了分析时间，从而方便了人们的检测技术。 2.2、电感耦合等离子体质谱法 质谱法给人们留下了极大深刻的印象，其溶液的检出限大部份为 ppt级，然而实际上的检出限不可能优于实验室的清洁条件。必须指出，而质谱法的 ppt 级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的，如果涉及固体中浓度的检出限，由于质谱法的耐盐量较差的质谱法的检出限的优点会变差多达 50 倍，一些普通的重金属轻元素在质谱法中有严重的干扰，也将恶化其检出限。然而，还有有专业人士又将治理重金属污染的方法归结成两种检测方法。这两种检测技术都是化
8、学方法，在此，将列举两种方法进行论述。 以上的重金属的两种检测技术的化学方法均能够对农产品中农作物产生影响，保护农产品中农作物的生长环境，减少重金属给农产品中农作物带来的危害，减少甚至清除由重金属所带来的生物毒性。如果人们能够利用以上两种重金属检测技术的化学方法，达到了净化土壤这一农产品中农作物的生长载体所产生的危害性和污染性。在现如今，人们对于土壤污染的防治与修复，使得了生物修复检测的技术得到大家广泛的推崇和使用。据了解，日本有家公司研制出了利用生物技术迅速净化土壤复合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的无害酸，即可改善污染，从而使受到污染而失去活性的土壤恢复固有的呼吸作用。然后通过
9、迅速消耗土壤中的氧而形？利用生物方法净化土壤这一农作物的生长载体中的复合污染，在现如今对于土壤污染防治与修复，生物修复技术得到广泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技术迅速净化土壤复合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的无害酸，从而使受到污染而失去活性的土壤恢复固有的呼吸作用。然后通过迅速消耗土壤中的氧而形成强烈的还原效应，达到治理污染修复农产品中农作物生长环境的目的。也由此产生了强烈的还原效应，达到了人们治理污染修复农产品中农作物的生长环境的目的。 三、农产品中铅和镉的快速检测技术 农产品中的铅和镉的测定方法较多，上文中提到的方法均适用于这两种元素的检测，下面本文提出一种的检测方法，
10、即溶出伏安法，并通过实验对该方法在农产品中铅和镉的连续检测进行论述。 3.1、实验材料与仪器 3.1.1 材料。本次实验中使用的主要材料为大米、小麦、玉米和大豆，分别编号为 1，2，3，4 号样品。 3.1.2 试剂。本次实验中使用的主要试剂有以下几种：过氧化氢、氢氧化钾、氯化钙、硝酸镁、浓硝酸、氧化镁、硫酸铜等，上述试剂均为分析纯，缓冲溶液采用的是国外进口试剂，铅和镉的标准储备液全部由中国标物中心提供。 3.1.3 仪器。本次实验中使用的主要仪器有以下几类：分析天平、电热鼓风干燥箱、电子万用炉、箱式电阻炉、电炉温度控制器、超声波清洗器、可调移液器、重金属测定仪等。 3.2、实验设计 3.2.
11、1 绘制标准曲线。先向 50ml 的空白溶液当中加入不同浓度的标准溶液，通过仪器检测到的电流值可获得不同重金属标准溶液与电流大小的关系，再以回归分析法确定出被检测试样中重金属的含量。 3.2.2 精密度设计。分别取铅和镉标准溶液放于坩埚当中，将浓度调整为 50ng/ml 和 30ng/ml，然后对溶液当中重金属的浓度进行测定，为保证测定结果的精确度，可平行测定 10 次。 3.3、实验方法 3.3.1 试样制备与前处理。将四种实验材料全部粉碎之后，过 80 目筛子，以此来获得所需的实验样品。然后称取 5g 样品放于 100ml 坩埚当中，分别加入 7ml 的过氧化氢和 2ml 的浓硝酸，浸泡
12、10min 左右，主要目的是让样品与溶液充分接触、氧化；把浸泡好的试样放于电炉上并以小火缓慢加热，至无黄烟冒出后，加大火力使其碳化；将 5g 硝酸镁溶于1-2ml 蒸馏水当中，并将其加入到已经碳化的试样中，加盖以小火蒸发水分，至硝酸镁呈熔融状态时，可加大火力，待样品灰化基本完全后，将坩埚放入马弗炉，以 550 摄氏度的温度碳化 1h，直至灰化完全。 3.3.2 确定测定条件。本次实验采用富集时间为 60s 进行重金属含量测定。 3.3.3 样品检测。分别对原料当中的铅和镉的含量进行测定，具体步骤如下：将预先处理好的样品用 50ml 水溶解于特定的检测烧杯当中，然后加入适量的缓冲试剂；将烧杯置于
13、超声波清洗器当中进行振荡，约10min 左右，过滤；再以氢氧化钾溶液和盐酸对液进行调整，使其 pH 值约等于 2；最后选择合适的富集时间按照检测键对样品进行检测。 3.4、实验结果分析 样品中铅和镉检测标准曲线的绘制。铅和镉的检测标准线性实验结果如表 1 和表 2 所示。 由表 1 和表 2 中的数据结果可以清楚的看出，仪器经过校准之后，对不同测定值的检测结果稳定性良好。 结束语 一直以来，重金属作为工厂生产、企业生产的重要原料。随着我国经济迅速发展和生活水平的逐渐提高，重金属内部所含有的用量和种类也越来越多了。而这样的改变，给人们带来了不可避免的影响和污染。其实单从重金属而言，重金属是没有过
14、错的。重金属的污染和危害主要来源于人们盲目的追求经济的发展，这才让重金属逐渐走上了人类生活中无形杀手的道路。而如今，重金属的污染日益剧增，人类都应该成为环境污染和危害中最主要的反思者，特别是工厂、企业这样的管理人员，更应该反思自己的排污作为是否合理，甚至思考自己是否应该改善过去自己的作风。而人类也只有明确重金属的所具有的污染、危害的根源，才能够从根本上的改变人类每天所处的的生长环境，改变重金属带来的严重危害性、污染性，改变农产品中农作物的成长环境，改变重金属所带来的生物毒性特征。 参考文献 1 陈冠宁，宋志峰，魏春雁，重金属检测技术研究进展及其在农产品检测中的应用J；吉林农业科学，2012-12-25. 2 李群，食品中的重金属检测技术及其发展探讨J；科技风，2010-08-25. 3 刘凤娇，原子吸收光谱法在农产品重金属检测中的应用J；现代农业科技，2014-09-10. 4 王志强，农产品及其产地环境中重金属快速检测关键技术研究D；中国农业大学，2014-05-01.
