筛查法检测大米中无机砷

张正福

摘 要：实验目的是提供一种测定大米中无机砷的方法，根据GB 2762-2017对无机砷的限量要求，对制定了无机砷限量的食品可先测定其总砷，总砷水平不超过无机砷限量值时，不必测定无机砷；否则，需再测定无机砷。简单地说，用筛查法测定食品中总砷含量，出现可疑状况时再测定无机砷。筛查法快速、低成本，检测效率高。

关键词：大米；无机砷；筛查法

1 食品中砷对人体危害及大米中砷的来源

在食品安全标准GB 2762-2017中，砷是一种有毒有害元素，其中，在大米中总砷未规定限量指标要求，无机砷限量指标要求为0.2 mg/kg[1]。砷是自然界中含量颇丰的一种元素，在土壤、微生物、植物和动物體内（包括人体）都存在微量的砷。科学研究发现，砷元素以多种不同化合物的形式存在。空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有亚砷酸盐、砷酸盐等无机砷，一甲基砷和二甲基砷等简单烷基化有机砷。砷的无机化合物（称作无机砷）具有毒性，如三氧化二砷（俗称砒霜）毒性很大，而砷的有机化合物毒性一般比无机砷要小得多。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，砷和无机砷化合物在一类致癌物清单中。总砷包含无机砷和有机砷。人们长期摄入含低剂量的无机砷食品，虽不会产生急性中毒反应，但对身体健康具有很大威胁。在我国南方，人们的主食是大米。因此，国家标准中制定大米中无机砷限量很有必要。

大米是由稻谷经清理、砻谷、谷糙分离、碾米以及白米分级等工序加工而成。因而，大米中无机砷来源于稻谷，而稻谷中无机砷则来源于水稻种植过程中从土壤和水中吸收富集。

2 筛查法概述

根据GB 2762-2017，先测定大米中总砷，与大米中无机砷限量0.2 mg/kg比较，若总砷含量不高于0.2 mg/kg，就可直接出大米中无机砷结果，不必再测定无机砷[2]。

方案设计：大米样品→测定总砷→比较（筛查）→结果（若>0.2 mg/kg再测无机砷）。

3 总砷测定方法与无机砷测定方法的比较

3.1 测定方法

采用GB 5009.11-2014《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》进行检测。总砷的测定选用标准中第一篇第二法，无机砷的测定选用标准中第二篇第一法。总砷的测定方法步骤如下：试样预处理→试样消解（采用湿法消解）→原子荧光光谱仪分析条件→制作标准曲线→测定试样溶液→表述分析结果。

无机砷的测定方法步骤如下：试样预处理→试样提取（稻米样品）→液相色谱分析条件和原子荧光光谱仪分析条件→制作标准曲线→测定试样溶液→表述分析结果。

3.2 方法比较

同一组大米样品分别用两种方法进行测定，得出如下结果：总砷测定方法的检验用时比无机砷测定方法短。

总砷的测定方法比无机砷的测定方法对化学试剂、耗材等成本费用的消耗要小的多。总砷的测定方法中试样消解液既可用于测定样品中总砷含量，也可用于测定样品中铅、镉的含量；无机砷测定方法中试样提取液只能用于测定样品中无机砷含量，另外，在测定时要用到高效液相色谱仪，需消耗大量的流动相。

总砷的测定方法所用主要设备成本比无机砷的测定方法要少很多。总砷的测定方法用到的主要设备是原子荧光光谱仪，无机砷测定方法用到的主要设备是原子荧光形态分析仪（液相色谱原子荧光联用仪），原子荧光形态分析仪购买价格要比原子荧光光谱仪高很多。

4 大米中无机砷检测实验记录及结果报告

4.1 大米中无机砷检测实验记录

先测定大米中总砷的含量，再比较总砷含量与大米中无机砷限量值，设计大米中无机砷检测实验记录表格，如表1所示。

无机砷含量检测结果分析如下：

当总砷的实测值为未检出，无机砷含量<0.040 mg/kg；总砷实测值介于0.040～0.2 mg/kg时，无机砷含量≤0.2 mg/kg；总砷实测值高于0.2 mg/kg时，需再测定无机砷含量。4.2 大米中无机砷检测结果报告

依据GB 2762-2017规定，大米中无机砷限量值为0.2 mg/kg，若大米中无机砷含量≤0.2 mg/kg，单项判定合格。总砷等于无机砷加有机砷，按数学逻辑关系，无机砷等于总砷减去有机砷，无机砷应≤总砷。

①总砷实测值为未检出，即总砷实测值低于方法定量限值（0.040 mg/ kg），无机砷≤总砷<0.040 mg/kg，单项判定为合格，结果报告如表2所示。

②总砷实测值介于0.040～0.2 mg/kg时，无机砷≤总砷≤0.2 mg/ kg，单项判定为合格，结果报告如表3所示。

③总砷实测值高于0.2 mg/kg时，需再测定无机砷含量，若无机砷实测值≤0.2 mg/kg，单项判定合格，若无机砷实测值>0.2 mg/kg，单项判定为不合格。结果报告如表4所示。

5 应用筛查法的可行性

食品安全抽检结论是一种符合性判定，如无机砷含量≤0.2 mg/kg（无机砷限量指标要求），单项判定即为合格，不必出据无机砷含量具体数值（若要获得具体数值只能进行无机砷测定）。

2019年度，相关机构抽取了本辖区四县四区大部分生产企业及小部分销售单位的大米共183组样品（食品安全抽检计划安排），总砷的测定方法为GB 5009.11-2014第一篇第二法，筛查法检测大米中无机砷单项判定均为合格，同时又随机抽取其中20组样品采用GB 5009.11-2014第二篇第一法进行测定，无机砷单项判定均为合格。通过大量的检验实践证明：在对大米中无机砷进行合格判定时，可先测定大米中总砷含量，若总砷含量≤0.2 mg/kg（无机砷限量指标要求），则大米中无机砷单项判定为合格，不必再进行无机砷测定；通过实际比较食品中总砷的测定方法与无机砷的测定方法：总砷的测定方法检验用时更短，检验成本更低。采用筛查法，节省了时间，降低了成本，从而提升了工作效率。

6 结语

筛查法既可用于大米中无机砷检测，也可用于GB 2762-2017中有无机砷限量要求的其他食品的检测，如水产动物及其制品、水产调味品等。

无机砷测定需要色谱-荧光联用仪或色谱-质谱联用仪设备，设备成本很高，县区级检验检测机构难以购置，测定方法普及率低；总砷测定需要原子荧光光谱仪设备，设备成本低，检验机构和生产企业易满足，方法普及率高。采用筛查法，对生产企业而言，大幅度降低了检测成本和检测难度，更有利于其日常监测，同时大大提升市场监管部门的监管力度和效率，更有利于加强市场监管。参考文献

[1]国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.GB 2762-2017 食品安全国家标准 食品中污染物限量[S].北京：中国标准出版社，2017.

[2]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB5009.11-2014 食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定[S].北京：中国标准出版社，2015.