粮食中重金属检测技术的具体分析

冮 爽

（辽宁省沈阳市现代农业研发服务中心（沈阳市农业科学院），辽宁沈阳 110034）

0 引言

在社会发展中，人们对粮食安全的重视程度逐渐提高，需要利用科学技术手段，对粮食进行检测，确保粮食品质。针对不同的粮食种类，选择合适的检测技术来进行检测，提高检测的效率和效果，为粮食安全提供有效保障。

1 重金属检测工作的意义

检测人员利用重金属检测技术对粮食进行检测，该技术效率较高，可以测出粮食的使用品质。在此过程中，一旦发现重金属超标问题，应立即进行降级使用等相应处理，避免出现食用风险，为粮食的安全提供保证。根据检测获得的数值，研究并分析出种植土壤的具体情况，并采取措施对其进行处理。

2 粮食中重金属污染情况

农家肥施用、农药使用以及周围环境污染等会使粮食在种植过程中受到重金属的污染，根据我国在粮食重金属方面的规定标准，当数值超过一定的标准时，会在食用后对人们身体健康产生影响，甚至出现中毒现象[1]。超标重金属种类及含量数值的不同，对人体产生的危害程度也不同。

3 重金属检测前处理方法

3.1 干法灰化法

干法灰化法是将所检测的样品利用氧气加热的方式，使样品炭化，是一种将有机物灰化后，将无机物溶解后进行测评的技术手段，其中包括低温处理和高温加热。针对酸难分解的样品，通过高温加热使其样品灰化，但需要注意的是针对一些特殊元素，如汞、砷等易挥发的元素，需要加入助灰剂，并采用低温处理，避免元素挥发，充分满足空白值，并且被污染的概率也很小。但这种方式需要专门的仪器设备，其费用成本较高，所需灰化的时间较长，因此只适合给特定的样本进行检测时才会使用这种方法。

3.2 湿法消解法

湿法消解是目前样品处理中最经济有效的一种手段，利用强酸或强氧化溶液对所检测样品进行处理，在高温下使有机物发生氧化反应，这种方式适合小麦等粮食作物样品。在实际处理中，将强酸氧化溶液按照比例进行调配后使用。针对难以氧化的粮食，可加入提高氧化过程的催化剂，例如过氧化氢、高锰酸钾等，提高氧化效率。这种方式与干法消解法相比，保证了样品在消解过程中所挥发的元素损失较少，并且可以进行多个样品共同消解，提高了消解的效率。但其消耗的时间较长，并且易对环境造成严重污染。

3.3 微波消解法

微波消解是在密闭空间内，对消解液进行加热，使样品发生溶解和消化，是湿法消化的一种方式。微波消解是科技发展下的产物，是一种新兴的消解技术方法。与传统的消解方法相比，微波消解具有鲜明的优势，其完全、快速、低空白的特点受到各个领域的喜爱，特别适用于原子光谱。但过压的隐患对处理人员带来了安全上的心理压力，同时由于该法需要使用价格高昂的消化罐或工业微波炉，一般只能用来做一些其他消解法，不能进行元素测定。

3.4 固相萃取法

这种样品处理技术最早可追寻到20世纪80年代，通过对样品进行选择吸附、洗脱等方式，提高灵敏度，去除干扰物。这些技术是由固液萃取和液液萃取结合发展而来，与传统液液萃取相比，不仅提高了分析样品的回收率，同时其操作简单，无需特殊装置，时间较短，实现了样品处理的自动化，并广泛应用在食品检测中。

3.5 液液萃取法

液液萃取是利用溶剂对样品混合物进行分离和提取，需要注意的是所选取的溶剂不溶于样品混合物，并需要考虑分配系数、溶液密度、界面张力等因素，目前较为常见的溶剂有四氯化碳、乙醚等。其分离方式主要有单级、多级和连续3种。在萃取后需要将溶液静置，等待分层，然后将两相分离，并对分配比例小的其他干扰组分从有机相中清除，最后将非萃取物从有机相中转入水相，等待检测。

4 重金属检测技术的分类

4.1 原子光谱法

该检测技术在使用过程中的敏锐度较高，检测效果较好。通过吸收的方式来展开分析，并计算出重金属含量的数值，检测人员要严格按照流程规定来进行，将粮食检测的样品进行及时处理，检测其中的金属元素，并对其成分进行分析。在此过程中，采用光谱法的方式，提高检测的速度，并有针对性地对其中的元素进行测试，获得其强度的结果，得出最终的数值含量。该技术方式的检测限度较低，技术操作的难度较小。

火焰原子吸收光谱法在使用时，主要用于检测重金属的能量，其使用特点是检测的速度快、准确度高且容易操控、信息化较高、受其他方面的因素影响较小，对此，可以有效避免数据偏差的出现，检测结果的准确性和正确性较高。在检测过程中，原子的稳定性较高，含量成分和比重结果数值准确[2]。该检测技术主要用于检测金属含量较低的元素，相较于其他检测技术，使用的优势特点比较突出，被广泛应用。原子荧光分光光度法用于检测特定的金属元素，在使用时精准度较高，能够有效保证粮食的使用安全。

4.2 紫外分光光度法

该检测方式主要用于检测粮食的种植土壤，通过对其进行检测，查看其中所含的成分，分析其重金属含量的多少。该技术在使用时流程和步骤简单，操作便捷，相关的设备需求较小，我国对该检测技术的使用和运用比较成熟，被广泛应用，主要用于检测米粉，检测的精准度较高。在使用该技术对粮食进行检测时，对粮食的损害程度较小，受技术操作特点的影响，检测的速度相对较快，通过药剂的使用来对粮食中的重金属含量进行检测，药剂的使用限制较少，以此来稳定检测的效果和质量。

为保证该检测技术的使用效果，可以设立专业技术人员来分析和查看药剂使用后的效果和具体的情况，并根据结果展开研究，最终确定其含量，根据吸光度的范围来确定粮食的重金属污染程度。该技术的使用优点是正确率高、鉴定和检查效果好，根据粮食的不同，选择合适的比照方式来进行检测，确保测试结果的准确性和有效性，降低其他因素对结果的干扰。

4.3 生物传感器检测

该技术在使用时，通过信号转变的方式来检测重金属是否存在，若存在，会呈现出相应的强度信号。该检测方式的效率较高，针对该技术的使用，要注意技术使用，利用光电来进行检测，实现粮食检测的目标。在使用操作时，规定性要求较高，检测工作开展前需要做好相关的技术准备工作，为其营造稳定的检测环境，避免因环境问题出现状况，影响检测的结果。

为提高该技术的检测效率，要加大技术研究的力度，对其进行研究，以此来提高技术的实用性。针对粮食内金属含量的不同，需要选择不同的技术来进行检测，保证其结果的实效性。检测人员需针对其结果的变化进行总结和归纳，并结合自身的经验来进行判断，确保检测的可靠性。该技术在使用时，要为其配备相关设备，通过设备的使用提高检测技术使用的稳定性，并在检测过程中对重金属的含量进行分析，加快检测结果的获取速度。在此过程中，结合技术的使用原理和数据的变化来调整检测的时间，保证粮食检验的安全和准确，促进粮食管理工作的开展。

4.4 电感耦合等离子体质谱法

该技术在使用过程中，主要对粮食中的重金属元素进行检测，检测的范围比较广泛，容易受到其他因素的影响。对此，需要对其进行微波消解，避免影响检测的结果，该检测方式主要分为火焰、接口和质谱仪等部分组成，在使用仪器方面，需要做好相关的规划工作，降低对设备的损害，减少经济损失。技术的使用标准和要求较高，需要高素质的检测人员来进行操作，以此来保证检测的规范性，稳定检测的效果，避免因技术操作问题对检测结果造成不良的影响。

在技术使用方面，需要展开检测人员的培训工作。通过此方式来提高人员的技术水平和综合能力，并组织学习检测过程中设备问题的解决方式，保证该技术在使用时发挥出最大的效用，缩短检测的时间，确保检测的工作效率。利用高温的特点和扫描方式来对粮食中的元素进行分析和探查，使用离子检测方式，并开展数据的采集工作，通过人工操作软件来进行控制，实现对规定范围内的检测，配合相关设备的使用，实现技术使用的智能化。

5 重金属监测技术的应用

5.1 原子光谱法的应用

该技术的应用范围广，主要用于检测大米等粮食作物，检测其中的铜、锌等重金属的含量。使用过程中可以对粮食中的特定物质进行检测，主要有三种检测方式。第一种是原子荧光度方式，该技术使用的方式可分为氢化法和火焰法，在检测时，需要根据粮食的检测需求，挑选合适的方式来进行检测，保证检测工作的顺利开展，其主要用于检测粮食中汞的含量，技术检测的稳定性较强、干扰较少。第二种是火焰原子吸收光谱方式，该方式的使用优点较多，且整体的资金投资较少，针对粮食的处理，方式比较简单，可以用于检测多种元素，在操作前，需要对样品进行处理，并根据我国相关技术的使用规定来进行操作，保证测定结果的稳定[3]。第三种是石墨炉原子吸收光谱，利用石墨材料来进行检查，并查看样品的污染情况，提高分析工作的效率，为检测结果的正确性提供保证。

5.2 紫外分光光度法应用

该检测技术主要用于检测农作物中的元素含量，在具体应用中，检测稻米和米粉，进行痕量铬。检测人员观察其过程中出现的线性关系，来明确最终的使用定量，通过测量的方式获得反应结果，并对其结果展开分析，做好数值间的比较，查看元素的情况，提高检测结果的准确性。

在对粮食进行检测时，要注意做好样品的鉴别工作，并对检测过程中出现的杂质进行检查，使用定量测定的方式来展开具体的检测活动。通过对稻米进行检测，查看其中的元素情况，并对其进行分析和研究，配备好相关的溶液，展开实验工作。依据其变化来绘制吸收波长图，根据得到的图纸推测出最终的元素含量，并进行多次操作，将其进行分析，获得最终的结果，保证准确度。该技术在应用时，使用的稳定性比较高，通过分析样品中各种元素的含量，来确保测量工作的质量和效果。

5.3 生物传感器检测技术应用

该技术在应用过程中，主要检测粮食中的重金属元素的存在浓度，并对其内容展开分析，在进行铜元素的检测时，效果较好，利用铜铬合显色方式来展开检测，并且总结出其中的规律。在使用的传感器方面，主要分为微生物传感器，是使用固定化微生物等装置来进行传感，其在使用时利用的是微生物的呼吸作用，使用的特点是选择性好，经济成本较低。酶生物传感器由信号转化器来保证酶促反应的发生，通过信号的转变来进行检测，其在使用过程中的时间较长，且该装置的使用时间较短，需要投入的资金较多。

免疫传感器的使用范围较广，其使用效率较高，整体的灵活性和敏感性较强。在使用时，需要的计算和分析时间较短，测量的精度较高，其装置的使用结构稳定性强，主要用于检测粮食中的毒素和细菌，并查看农药的残留情况。一旦发现问题，装置会立即显现，并总结出其中的规律性变化，方便技术人员工作的开展和进行，为粮食的使用安全提供保证。

5.4 电感耦合等离子体质谱法应用

该技术主要应用于检测粮食中的微量元素，在具体应用时，通过对粮食样品进行痕量分析来查看其中的重金属元素。该技术的实用性较强，可以保证粮食的使用安全，在高温的状态下释放气体，通过粒子的方式来保证质量分离的效果，对其重金属元素的含量和比例进行检测，获得其结果和比值。通过谱线的方式进行分析，确定元素的范围，有效降低其操作的误差，使用溶液来进行定量分析，并做好相关措施，以此来降低外界因素对其结果的影响。该技术的应用范围比较广，在粮食检测方面效果较好，还可以用于蔬菜的检测。我国在该技术方面的经验和操作流程比较完备，检测技术的效果较好。

6 结语

综上所述，通过重金属检测技术，可以有效开展粮食重金属检测工作，合理选择检测方法，有利于提高检测结果的精准性和准确性。此外，检测人员要重视提升自身技术水平和能力，保证检测工作的规范性和标准性，增加检测的效率，降低检测方面的经济资金投入，延长粮食保存和使用的时间，确保粮食的质量和品质。