原子吸收光谱法和重金属快速检测法测定大米中镉含量的比较

王烨旻

摘要：近年来，大米重金属检测一直广受关注。本文应用原子吸收光谱法和重金属快速检测法开展了大米中镉含量的测定研究。结果显示，两种方法测定的结果无显著差异，但是重金属快速检测法在精密度方面具有一定优势，适用于快速筛选和精确标定。

关键词：原子吸收光谱法；重金属快速检测法；大米；镉含量

长期以来，大米都是国民的主要餐食，其质量直接影响着人们的身体健康。水稻作为一种生活在水中的农作物，更容易吸收水中的重金属，因此，开展大米重金属含量研究受到人们的广泛关注。镉作为一种重金属元素，在工业制造领域具有广泛的应用，但是一旦经过食物链进入人体后，将会影响人体骨细胞的正常形成，有导致内脏系统紊乱以及癌变的风险，目前被列为第 6 位危及人类健康的有毒物质。近年来的调查统计显示，我国部分区域大米重金属镉元素超标的现象较为严重，因此需要加强大米中镉含量的测定研究，避免不合格产品流入市场。目前，常见的大米中镉含量检测方法包括原子荧光法、原子吸收光谱法、重金属快速检测法以及ICP –MS方法等等。本文应用原子吸收光谱法和重金属快速检测法测定某大米样品中的镉含量，并对比两种检测方法的差异，在此基础上评估两种检测方法的效果和可操作性，详细如下。

1. 材料与方法

1.1 实验材料

大米样品中镉含量为0.2985mg/kg。

1.2 实验仪器及试剂

主要实验仪器为天瑞仪器股份有限公司的重金属探测仪、PE公司的石墨炉原子吸收光谱仪、电子天平、粉碎机、微波消解仪等。主要试验试剂为优级纯硝酸、分析纯过氧化氢、磷酸二氢铵，浓度为1000ug/ml的镉标准储备液等。

1.3 试验方法

（1）石墨炉原子吸收光谱法。将镉标准储备液稀释，稀释后精确吸取0.1ug/ml的溶液，分别制备不同浓度的镉标准使用液体，依次量取0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ml置于100ml容量瓶中定容。将这一系列不同浓度的镉标准使用液体放入样品盘中，仪器依次吸取不同浓度制备液20ul注入石墨炉中，开展吸光度测定，并绘制吸光度-镉浓度标准曲线（A-C曲线），重复10次取平行测定结果，测定该方法的精密度、准确性。

（2）重金属快速检测法。基于X射线光谱分析原理， 样品待测元素受激产生特征X射线，被探测器接收后能够实现精准定量。根据实验室条件的不同，检测方式存在差异。比如，样品不需要处理置于酸性溶液中开展重金属检测；样品粉碎处理后放入设备进行测定；样品经粉碎、灼烧处理，选择残渣进行重金属检测，这种方法对于实验条件要求较为严格，适用于不溶于稀酸性溶液的重金属；微孔过滤，待重金属形成硫化物沉淀后进行检测，该方法适用于限度较低的重金属。本文采用直接将样品粉碎处理，装入设备进行测定。将样品去杂质、磨碎处理后，取10g置于处理瓶中，上机测定，测定时间以25min为宜，重复10次取平行测定结果，测定该方法的精密度、准确性。

1.4 统计学数处理

2. 结果与分析

2.1 A-C标准曲线

根据石墨炉原子吸收光谱法测定的数据，绘制A-C曲线，得到的线性回归方程为y=0.1084x+0.0139，R2=0.9970，符合方法要求。

2.2 两种方法测定的结果分析

应用石墨炉原子吸收光谱法测定的镉含量为（0.2879±0.0309）mg/kg，相对误差为3.53%，相对标准偏差为10.69%；应用重金属快速检测法测定的镉含量为（0.2887±0.0012）mg/kg，相对误差为3.30%，相对标准偏差为0.51%；对比可以看出，在准确性方面兩种方法差异不大，在精密度方面，重金属快速检测法具有一定的优势。将上述检测结果进行LSD分析，结果显示两种方法无显著性差异（p>0.05）。

与重金属快速检测方法相比，原子吸收光谱法分析限度较低，样品利用率较高，适用于少量取样的样品。石墨炉原子吸收光谱法能够提供高温封闭环境，待检测的基态原子滞留时间长，因此具有较高的试验灵敏度。从检测源来看，重金属快速检测法测定的是样品中的元素在X射线下形成的特定光谱，因此在准确性、精密性方面具有优势。原子吸收光谱法检测时，需要对样品进行精确定量。比如，试剂的配置和量取等等，某个环节出现额外变量都会导致实验结果出现误差。因此，这种方法操作过程相对复杂、实验条件相对严格，其精准度受到多种因素的影响。选用重金属快速检测方法，样品预处理工作相对简单，整个实验过程受外界因素的影响较小，因此试验精度较高。

对比分析两种方法可以看出，原子吸收光谱法为国家标准方法，测定过程规范性高，条件控制严格，实验成本较高。重金属快速检测方法检测成本低、操作简单、绿色环保，适用于现场快速检验，具有广阔的市场应用前景。

3. 结论

水稻作为一种生长在水中的农作物，很容易吸收土壤中的镉元素，经食物链进入人体后，容易在体内富集，镉的过量，人体会出现很多不良症状，甚至会危害人体健康。因此，开展大米中镉含量的研究具有重要的意义。本文应用原子吸收光谱法和重金属快速检测法开展了大米中镉含量的测定研究，结果显示两种方法差异较小，从检测原理、检测成本、检测过程等多方面的对比可以看出，重金属快速检测法适用于快速筛选和精确定量，应用前景广阔。