实验室农产品样品制备及制样过程中研磨仪的重金属元素含量分析

韩文红 宋灿灿

（河北省地矿局第六地质大队 河北 石家庄 050085）

1 前言

2004 年12 月15 日， 世界卫生组织官员公布，全球至少有5000 多万人口正面临着地方性重金属的威胁，其中，大多数为亚洲国家公民。 农产品中重金属是引发人体重金属含量蓄积的重要因素之一，因此准确有效的测定农产品中重金属的含量， 对于防治与诊断人体代谢疾病以及环境污染监测与防治等方面都有重要意义。在实验室的制备过程中，样品中重金属的含量分析也是非常重要的环节。

2 实验室样品制备前的准备

2.1 制样场地

根据样品量分设相应数量的风干室和制样室。风干室应通风良好、整洁、无易挥发性化学物质，并避免阳光直射；制样室应通风良好，每个制样工位应做适当隔离。

2.2 制样工具及容器

（1）盛样用搪瓷盘或木盘。

（2）脱粒、去壳、切碎用小型脱粒机、小型脱壳机、不锈钢刀剪、木滚、硬质木搓板、粉碎机、无色聚乙烯薄膜等。

（3）磨碎风干样用玛瑙球磨机、玛瑙研钵、白色瓷研钵、石磨、不锈钢磨、旋风磨、钛刀研磨仪等，需要经过测试。

（4）筛网孔径为 0.25～0.4 mm 的尼龙筛。

（5）具塞磨口玻璃瓶、具塞无色聚乙烯塑料瓶、具塞玻璃瓶、无色聚乙烯塑料袋或牛皮纸袋，规格视样品量而定。 应避免使用含有待测组分或对测试有干扰的材料制成的样品瓶或样品袋盛装样品。

（6）电子天平、样品制备手持终端、便携式蓝牙打印机、样品标签打印纸、电脑、常规打印机、原始记录表。

3 实验室样品制备

在样品制备过程中尽可能使每一份测试样品均匀取自该样品总量[1]。

3.1 初步制备与缩分

初步制备包括对水稻或小麦样品进行风干或烘干，并用小型脱粒机脱粒，或凭借硬木搓板与硬木块进行手工脱粒，反复混合均匀。

初步制备后的水稻和小麦样品， 采用四分法缩分至所需量。将脱粒后混合均匀的样品铺成圆形，过中心线画十字线分为四等份，取对角线两等份，如此继续缩分至所需量为止。

经缩分后的农产品样品应分装送检样品、 入库样品与留存备用样品。 送检样品送实验室按要求细磨后测试，留存备用样品在流转中心保存备用。样品制备过程应确保每份样品的均匀性和代表性。

3.2 测试样品制备

水稻和小麦样品采取干样制样

干样制样： 用干纱布擦净样品上的泥尘等附着物后直接磨碎，带皮样品应用清水冲洗、晾干或烘干（65℃±5℃）、去皮后磨碎，可采用玛瑙研钵进行手工或机械研磨（玛瑙碎样机、石磨、不锈钢磨等要经过重金属污染检测通过），使样品全部通过尼龙筛（筛网孔径0.25～0.4 mm）并混合均匀。

3.3 制样注意事项

（1）样品风干、磨碎过程中样品编码必须始终保持一致。定期检查样品标签，严防样品标签模糊不清或丢失。

（2） 制样所用工具应在处理每份样品前清理干净，严防交叉污染。

4 实验室样品制备中重金属含量的分析

4.1 晾晒

新采农产品一般带有秸秆，样品比较潮湿，需要晾晒，为防止实验室样品被外界重金属污染，也为了防止样品之间的交叉污染及混样， 根据采样重量的多少， 将样品放置在0.8 m×0.8 m 的纱状尼龙网袋中，悬挂在通风处晾晒。

4.2 脱粒、去壳

采用精选无污染小型脱粒机进行脱粒， 并用木质簸箕等将样品中的杂物拣出，以防污染。

4.3 清洗

带皮样品需清洗， 清洗时先用自来水清洗至水清澈，再用二级蒸馏水清洗3 遍，确保样品中不能有任何杂质。

4.4 烘干

将清洗好的样品平铺在搪瓷托盘中， 并做好样品的唯一性标识，放置专用烘箱中，在65℃±5℃温度下烘干，以备粉碎。

4.5 研磨

为了验证所用的研磨仪是否在制样过程中产生铬镍等重金属的污染，故需要进行对比试验，对比试验为3 种方式验证：原粒未加工；不锈钢研磨仪；钛刀式研磨仪[2]。

5 试验步骤及结果分析

5.1 试验流程

（1）准备已经清洗并低温烘干过的小麦样品，将小麦平均分成1 kg 10 份，1.5 kg 5 份。

（2）将每份样品用自来水冲洗、低温烘干。 将5份1.5 kg 样品充分混匀后平均分为3 份，每份0.5 kg，并 编 号 （A1、B1、C1，A2、B2、C2，A3、B3、C3，A4、B4、C4，A5、B5、C5）[3]。

（3）分别 5 次将 5 份 1 kg 样品，用不锈钢研磨仪和钛刀式研磨仪粉碎至技术规定要求的分析粒级，所制样品不作分析，仅用于设备老化[4]。

（4）将编号为A*的5 份样品使用老化后不锈钢研磨仪设备粉碎至技术规定要求的分析粒级； 将编号为B*的5 份样品使用老化后钛刀式研磨仪粉碎至技术规定要求的分析粒级，编号为C*的5 份样品不制样，直接分析。

（5） 实验室将所有处理完毕的A*样品与B*样品、未处理的C*样品用同一方法、同时分析铬、镍、镉、铅、铜、锌、汞、砷八项重金属元素含量[5]。

5.2 数据对比

表1 数据对比

表2 钛刀式研磨仪制备方法重金属含量精密度分析数据

5.3 结果分析

通过5.2 节的2 组数据对比分析可以得出：（表1）三种制备方法8 项重金属元素含量分析数据中铬、镍、镉、铅、铜、锌、汞、砷的检测分析数据镍、镉、铅、铜、锌、汞、砷7 项元素均无影响，使用不锈钢研磨仪制备样品铬元素检测数据0.39，明显被污染；（表2） 中用钛刀式研磨仪制备样品2 份B1，B2 做精密度分析，其绝对值均小于允许限，则8 项重金属含量均无污染且精密度好。

根据技术规定中农产品分析质量判别方法以及测试样品含量档次，综合判定不锈钢研磨仪在制样过程中主要产生了铬的重金属污染，而钛刀式研磨仪则对8 种重金属均无污染。

6 结论

实验室制样环境易成为污染源。 制样人员操作不规范或不细心，如使用金属器械处理样品等都可能导致污染。 应对制样人员进行专项培训，掌握制样的基本要求和技能。 制样容器的清洗也应当做到一样一清洗，以免污染其他样品。 并且应当注意选用适合的研磨仪。