地市级检验检测机构种植业产品重金属检测技术探析

黄宝兵

摘   要：现如今，种植业产品的重金属污染已成为我国重要的农产品质量安全问题。针对日益严重的重金属污染及其引起的种植业产品质量安全问题，本文介绍了种植业产品重金属检测技术，并对经济欠发达地区的地市级检验检测机构种植业产品常用的重金属检测技术及前处理方法进行探析，希望能帮助技术人员根据当地的实际情况进行方法选择。

关键词：种植业产品  重金属  检测技术

引言

农产品质量安全是一项重大的公共安全问题，检验检测技术的发展已成为提高农产品质量安全监管能力的重要支撑。近年来，种植业产品中的重金属检验检测逐渐成为公众关心的重大课题;同时，重金属残留问题也已经成为影响种植业产品质量安全的主要原因之一。随着我国各产业的快速发展，环境中的水污染、空气污染、土壤污染等问题日益严重，其中的重金属污染则以隐蔽的方式严重威胁着食品安全状况[1]。截至目前，有关地市一级检验检测机构种植业产品重金属检测技术的报道并不多见。本文重点从经济欠发达地区检验检测机构的实际情况出发，对地市级检验检测机构种植业产品常用的重金属检测技术及前处理方法进行探讨和分析。

1 种植业产品重金属检测技术现状

密度在6.0g/cm3以上的金属元素被称作重金属，约有45种类型，如铜、铅、锌、铁、镍、锰、镉、汞、金、银等。环境污染领域所指的重金属主要是生物毒性显著的汞、镉、铅、铬与类金属砷，以及具有一定毒性的锌、铜、镍、锡、钒等污染物。因为重金属不能被微生物降解，且存在不同形态之间会于环境中相互转化的特点，所以重金属污染的处理和消除较为困难，其毒性作用主要是进入体内的重金属使酶蛋白产生变性，进而造成组织细胞的结构和功能损害。通常情况下，重金属在种植业产品中的形态可分为有机态和无机态两类。同时，由于重金属带正电，故其往往会在带负电的细胞壁、维管壁等处大量沉积，且蛋白质、多肽和有机酸也会络合重金属[2]。此外，镉、砷、汞、铅等重金属具有不同程度的急性或蓄积毒性，是食品安全的重要危害因子[3]。

目前，重金属检测的主要分析方法包括原子吸收（AAS）分光光度法、原子荧光（AFS）光谱法、原子发射（AES）光谱法、等离子体发射光谱（ICP）法、等离子体发射光谱-质谱（ICP-MS）法等。在我國农业领域除了检测常见的铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）等有毒重金属外，还有锌（Zn）、铜（Cu）、铁（Fe）、硒（Se）等几十种元素，主要应用的方法是AAS、AFS、ICP-AES、ICP-MS等光谱分析方法。

2 地市级检验检测机构种植业产品重金属检测的主要技术

对于经济欠发达地区的地市级检验检测机构，受地方财政经费紧张、熟练的专业技术人员不足，以及检测仪器配置不全等条件的限制，目前常用的重金属检测技术可以说十分有限。近几年，大多数地市级检验检测机构在日常检测重金属工作任务中主要采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法，重点检测铅、镉、汞、砷这4项对人体危害严重的重金属参数。

2.1 原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法是依据蒸气相中待测重金属的基态原子对其共振辐射光的吸收程度来检测样品中重金属含量的一种方法，具有较强的抗干扰能力、较高的准确度和灵敏度、较快的分析速度，且技术非常成熟，样品分析的范围也很广[4]。因此，该方法适用于地市级检验检测机构实验室的日常重金属检测任务，可以满足地市级农产品质检中心对每月几十个样品进行重金属残留检测的需求。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是以测量待测元素原子产生的荧光强度来实现定量分析的检测方法，优点是灵敏度高、干扰因素少、线性范围宽且可对多元素进行测定[5]。由于该方法所使用的原子荧光光度计价格适中，前处理成本低，故已在地市级检验检测中心广泛应用多年，且技术较为成熟。

2.3 其它最新的检测技术

近两年，随着全国农产品质量安全检验检测体系项目对地市级检验检测机构的投入和建设，尽管部分地市配有电感耦合等离子体质谱仪、全自动测汞仪等最新的、价格较为昂贵的重金属检测仪器，但使用率仍旧不高。电感耦合等离子体质谱仪虽然具有低检出限、高精密度、宽线性范围且能同时测定多金属元素等优势，但是其对技术人员的技术能力、熟练程度和运行成本要求较高，故在地市级检验检测机构日常重金属检测中的使用尚在起步阶段。全自动测汞仪可在不需要任何样品预处理与废物处理的情况下自动测定固体与液体中汞的含量且结果较准确，经常在地市级检验检测机构参加能力验证考核中作为数据对比和待测样品汞含量初筛而得到应用。该方法的样品被干燥与热解进而产生燃烧产物被送进催化炉进一步分解，汞蒸汽则被带进汞齐化器被富集解析，最后通过原子吸收池在254nm进行汞的测定。

2.4 常见的前处理方法比较

地市级检验检测机构通常配有马弗炉、电热鼓风干燥箱、恒温数控电热板、电热消解仪、微波消解仪、全自动加酸仪、酸纯化仪等重金属前处理辅助设备。当前，样品前处理主要采用3种技术方法——干灰化法、湿消解法与微波消解法。干灰化法的优势在于操作方便、试剂用量少，缺点是反应时间及冷却时间较长，部分元素会有所损失;湿消解法具有设备便宜、操作简单，可同时处理大批量样品且效率高等优势，缺点是易被污染，使用大量强酸存在安全隐患;微波消解法的优势是消解完全、快速、无易挥发元素损失、污染小，缺点是不适用于大批量样品的测定，且微波对操作者有害。

3 结语

通过对地市级检验检测机构种植业产品常见的重金属检测技术及前处理方法的分析对比，可以更好地指导技术人员根据当地的实际情况进行方法选择。建议地市级检验检测机构进一步提高自身检验检测技术水平，确保所有重金属参数都能得到高效、准确地检验检测，从而进一步为当地的种植业产品质量安全提供更好的技术支撑，满足全市种植业产品高质量发展的迫切需求。

参考文献：

[1] 王明强.重金属污染对食品安全的影响及其对策[J].中国调味品，2009，34（11）：32-37.

[2] 梁尧，李刚，仇建飞，等.土壤重金属污染对农产品质量安全的影响及其防治措施[J].农产品质量与安全，2013，3：9-14.

[3] 毛雪飞，徐亚平，王敏，等.国内外粮食产品重金属污染监测对比与分析[J].农产品质量与安全，2014，6：7-11.

[4] 岑嘉茵.农产品中重金属检测技术研究[J].食品界，2019（4）：62-62.

[5] 谢维利.农产品中重金属污染及其检测技术[J].《食品安全导刊》，2020（18）：138-138.