原子吸收分光光度計檢測稻米中砷汞鉛鎘重金屬元素含量

方法/原理/步驟   

1材料與方法

1.1樣品

原始樣品稻谷分別來源于糧食收獲質量調查的15個重點區域。稻谷品種分別為武粳系列、鹽稻系列、揚輻粳8號、寧粳1號、通育粳1號以及混合雜粳等。將每個地區原始樣品分別綜合整理改造為2至3份實驗樣品。實驗樣品的具體編號與狀態特征如下表：

1.2AA4520原子吸收分光光度計。AFS-3100雙道原子熒光光度計；儀器分析條件見表1、表2。

1.3實驗樣品樣品預處理

1.3.1用于無機砷測定的實驗樣品經錘式粉碎磨處理制成80目細度的粉狀試樣；

1.3.2用于總汞測定的實驗樣品經錘式粉碎磨處理制成40目細度的粉狀試樣；

1.3.3用于鉛測定的實驗樣品經錘式粉碎磨處理制成20目細度的粉狀試樣；

1.3.4用于鎘測定的實驗樣品經錘式粉碎磨處理制成20目細度的粉狀試樣

1.4標準溶液配制

所測4種元素的標準儲備液均購置于國家標準物質研究中心，測定時，將Pb、Cd標準儲備液用硝酸稀釋為1ug/mL的使用液；將As、Hg標準儲備液用硝酸稀釋為0.1ug/mL的使用液。

1.5測定

用原子熒光光譜法測定待測液熒光強度，由測得的熒光強度通過標準曲線計算As、Hg含量；用原子吸收光譜法測定待測液吸光度，由測得的吸光度通過標準曲線計算Pb、Cd含量。

2結果

2.1回歸方程和相關系數

將4種元素標準使用液配制成系列濃度的標準溶液，以熒光強度或吸光度(A)為縱坐標，濃度(C)為橫坐標，計算回歸方程、線性范圍和相關系數，結果詳見表3。根據測定結果說明標準曲線線性良好。

2.2樣品測定

2.2.1無機砷測定

準確稱取試樣2.5g加鹽酸定容，置于60℃恒溫水浴充分振搖18個小時浸提，經過濾、還原、定容、待測定。

2.2.2總汞測定

準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波消解法消解，轉移定容、待測定。

2.2.3鉛測定

準確稱取試樣5g，炭化、灰化，采用干法灰化法處理，轉移定容、待測定。

2.2.4鎘測定

準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波消解法消解，轉移定容、待測定。

31個稻米樣品4種金屬元素含量的具體測定結果詳見表4。

3討論

3.1對樣品前處理方法的選擇\

樣品的前處理對保證檢測結果的準確性起著十分關鍵的作用，目前用于糧油樣品前處理的方法主要有常規消解、壓力消解、微波消解、干法灰化、過硫酸銨灰化等。根據大量的實驗對比，我們在測定汞、鎘元素含量時，有針對性地采用了微波消解法，充分利用其高壓和密閉特點，用硝酸直接分解樣品，用微波輔助加熱，消解完全、快速，對環境影響小；我們在測定鉛元素含量時根據樣品中鉛限量標準和方法的靈敏度有針對性地增大樣品量并選用簡單實效的干化灰化法。

3.2對樣品中四元素中檢測方法的選擇

對糧油食品中砷汞鉛鎘含量的檢測方法較多，有銀鹽法、砷斑法、二硫腙光度法、冷原子吸收光譜法、單掃描極譜法、石墨爐原子吸收、火焰原子吸收、氫化物原子熒光光譜法等。但從穩定、經濟、靈敏等方面比較，我們在測定無機砷和總汞時選用了氫化物原子熒光光譜法，檢出限分別為0.04mg/kg、0.15ug/kg；我們在測定鉛和鎘時選用了石墨爐原子吸收光譜法，檢出限分別為5ug/kg、0.1ug/kg。

3.3.對樣品檢測結果的分析

3.3.1所檢15個地區31個稻米樣品的砷含量在0.045-0.110 mg/kg、汞含量在0.0009-0.0100mg/kg、鎘含量在0.004-0.150mg/kg均不超國家標準；鉛元素在0.007-0.410mg/kg有4個樣超標。稻米中含有的這些重金屬元素主要來自于土壤中的自然本底。砷汞鉛鎘對稻米食品的污染主要是以含此類元素的肥料、農藥、廢水灌溉農田造成的。隨著環境污染的日益惡化，土壤中的砷汞鉛鎘的自然本底值升高，稻米中的此類元素含量必定升高，所以控制這些區域的環境污染成為日益緊迫的事情

3.3.2對本次實驗中鉛超標的14與15號區域作進一步調查分析，其主要污染原因來自于附近的鋼絲繩產業區(年用鉛量約3000噸、廢水廢氣中含鉛量較高)。對鉛超標的1個大米樣用去離子水反復沖洗4次并經烘箱80℃烘干處理后，形成15-3號“凈米”樣再作進一步監測表明：其中的砷汞鉛鎘元素含量基本無變化，這說明簡單的水沖淘洗已不能減輕重金屬元素對食用大米的污染。

3.3.3樣品由稻谷糙米到特等大米的去除皮胚過程中，砷汞鉛鎘的去除率達到了10%-45%左右,而且Pb＞As＞Cd＞Hg,這似乎與其毒性系數有負關聯，這還有待進一步研究證實。這說明，稻谷糙米的皮層和胚中的重金屬元素含量較高，通過去除皮胚等提高加工精度的措施，可以一定程度上減輕其危害。如本次實驗中檢測的14-1號稻谷“糙米”樣鉛含量超標，但14-2號“大米”樣已不超標。

3.3.4本次實驗還發現，由于稻米品種的不同，其砷汞鉛鎘的含量也有所不同，進一步研究重金屬元素在不同稻米品種中的含量水平，對篩選出具有抗重金屬污染的稻米品種具有積極的意義。             

儀器設備   

AA4520原子吸收分光光度計