糧食中重金屬檢測(cè)技術(shù)的具體分析

冮 爽

（遼寧省沈陽市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)服務(wù)中心（沈陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院），遼寧沈陽 110034）

0 引言

在社會(huì)發(fā)展中，人們對(duì)糧食安全的重視程度逐漸提高，需要利用科學(xué)技術(shù)手段，對(duì)糧食進(jìn)行檢測(cè)，確保糧食品質(zhì)。針對(duì)不同的糧食種類，選擇合適的檢測(cè)技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)，提高檢測(cè)的效率和效果，為糧食安全提供有效保障。

1 重金屬檢測(cè)工作的意義

檢測(cè)人員利用重金屬檢測(cè)技術(shù)對(duì)糧食進(jìn)行檢測(cè)，該技術(shù)效率較高，可以測(cè)出糧食的使用品質(zhì)。在此過程中，一旦發(fā)現(xiàn)重金屬超標(biāo)問題，應(yīng)立即進(jìn)行降級(jí)使用等相應(yīng)處理，避免出現(xiàn)食用風(fēng)險(xiǎn)，為糧食的安全提供保證。根據(jù)檢測(cè)獲得的數(shù)值，研究并分析出種植土壤的具體情況，并采取措施對(duì)其進(jìn)行處理。

2 糧食中重金屬污染情況

農(nóng)家肥施用、農(nóng)藥使用以及周圍環(huán)境污染等會(huì)使糧食在種植過程中受到重金屬的污染，根據(jù)我國(guó)在糧食重金屬方面的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)數(shù)值超過一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)在食用后對(duì)人們身體健康產(chǎn)生影響，甚至出現(xiàn)中毒現(xiàn)象[1]。超標(biāo)重金屬種類及含量數(shù)值的不同，對(duì)人體產(chǎn)生的危害程度也不同。

3 重金屬檢測(cè)前處理方法

3.1 干法灰化法

干法灰化法是將所檢測(cè)的樣品利用氧氣加熱的方式，使樣品炭化，是一種將有機(jī)物灰化后，將無機(jī)物溶解后進(jìn)行測(cè)評(píng)的技術(shù)手段，其中包括低溫處理和高溫加熱。針對(duì)酸難分解的樣品，通過高溫加熱使其樣品灰化，但需要注意的是針對(duì)一些特殊元素，如汞、砷等易揮發(fā)的元素，需要加入助灰劑，并采用低溫處理，避免元素?fù)]發(fā)，充分滿足空白值，并且被污染的概率也很小。但這種方式需要專門的儀器設(shè)備，其費(fèi)用成本較高，所需灰化的時(shí)間較長(zhǎng)，因此只適合給特定的樣本進(jìn)行檢測(cè)時(shí)才會(huì)使用這種方法。

3.2 濕法消解法

濕法消解是目前樣品處理中最經(jīng)濟(jì)有效的一種手段，利用強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化溶液對(duì)所檢測(cè)樣品進(jìn)行處理，在高溫下使有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，這種方式適合小麥等糧食作物樣品。在實(shí)際處理中，將強(qiáng)酸氧化溶液按照比例進(jìn)行調(diào)配后使用。針對(duì)難以氧化的糧食，可加入提高氧化過程的催化劑，例如過氧化氫、高錳酸鉀等，提高氧化效率。這種方式與干法消解法相比，保證了樣品在消解過程中所揮發(fā)的元素?fù)p失較少，并且可以進(jìn)行多個(gè)樣品共同消解，提高了消解的效率。但其消耗的時(shí)間較長(zhǎng)，并且易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

3.3 微波消解法

微波消解是在密閉空間內(nèi)，對(duì)消解液進(jìn)行加熱，使樣品發(fā)生溶解和消化，是濕法消化的一種方式。微波消解是科技發(fā)展下的產(chǎn)物，是一種新興的消解技術(shù)方法。與傳統(tǒng)的消解方法相比，微波消解具有鮮明的優(yōu)勢(shì)，其完全、快速、低空白的特點(diǎn)受到各個(gè)領(lǐng)域的喜愛，特別適用于原子光譜。但過壓的隱患對(duì)處理人員帶來了安全上的心理壓力，同時(shí)由于該法需要使用價(jià)格高昂的消化罐或工業(yè)微波爐，一般只能用來做一些其他消解法，不能進(jìn)行元素測(cè)定。

3.4 固相萃取法

這種樣品處理技術(shù)最早可追尋到20世紀(jì)80年代，通過對(duì)樣品進(jìn)行選擇吸附、洗脫等方式，提高靈敏度，去除干擾物。這些技術(shù)是由固液萃取和液液萃取結(jié)合發(fā)展而來，與傳統(tǒng)液液萃取相比，不僅提高了分析樣品的回收率，同時(shí)其操作簡(jiǎn)單，無需特殊裝置，時(shí)間較短，實(shí)現(xiàn)了樣品處理的自動(dòng)化，并廣泛應(yīng)用在食品檢測(cè)中。

3.5 液液萃取法

液液萃取是利用溶劑對(duì)樣品混合物進(jìn)行分離和提取，需要注意的是所選取的溶劑不溶于樣品混合物，并需要考慮分配系數(shù)、溶液密度、界面張力等因素，目前較為常見的溶劑有四氯化碳、乙醚等。其分離方式主要有單級(jí)、多級(jí)和連續(xù)3種。在萃取后需要將溶液靜置，等待分層，然后將兩相分離，并對(duì)分配比例小的其他干擾組分從有機(jī)相中清除，最后將非萃取物從有機(jī)相中轉(zhuǎn)入水相，等待檢測(cè)。

4 重金屬檢測(cè)技術(shù)的分類

4.1 原子光譜法

該檢測(cè)技術(shù)在使用過程中的敏銳度較高，檢測(cè)效果較好。通過吸收的方式來展開分析，并計(jì)算出重金屬含量的數(shù)值，檢測(cè)人員要嚴(yán)格按照流程規(guī)定來進(jìn)行，將糧食檢測(cè)的樣品進(jìn)行及時(shí)處理，檢測(cè)其中的金屬元素，并對(duì)其成分進(jìn)行分析。在此過程中，采用光譜法的方式，提高檢測(cè)的速度，并有針對(duì)性地對(duì)其中的元素進(jìn)行測(cè)試，獲得其強(qiáng)度的結(jié)果，得出最終的數(shù)值含量。該技術(shù)方式的檢測(cè)限度較低，技術(shù)操作的難度較小。

火焰原子吸收光譜法在使用時(shí)，主要用于檢測(cè)重金屬的能量，其使用特點(diǎn)是檢測(cè)的速度快、準(zhǔn)確度高且容易操控、信息化較高、受其他方面的因素影響較小，對(duì)此，可以有效避免數(shù)據(jù)偏差的出現(xiàn)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和正確性較高。在檢測(cè)過程中，原子的穩(wěn)定性較高，含量成分和比重結(jié)果數(shù)值準(zhǔn)確[2]。該檢測(cè)技術(shù)主要用于檢測(cè)金屬含量較低的元素，相較于其他檢測(cè)技術(shù)，使用的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)比較突出，被廣泛應(yīng)用。原子熒光分光光度法用于檢測(cè)特定的金屬元素，在使用時(shí)精準(zhǔn)度較高，能夠有效保證糧食的使用安全。

4.2 紫外分光光度法

該檢測(cè)方式主要用于檢測(cè)糧食的種植土壤，通過對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，查看其中所含的成分，分析其重金屬含量的多少。該技術(shù)在使用時(shí)流程和步驟簡(jiǎn)單，操作便捷，相關(guān)的設(shè)備需求較小，我國(guó)對(duì)該檢測(cè)技術(shù)的使用和運(yùn)用比較成熟，被廣泛應(yīng)用，主要用于檢測(cè)米粉，檢測(cè)的精準(zhǔn)度較高。在使用該技術(shù)對(duì)糧食進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)糧食的損害程度較小，受技術(shù)操作特點(diǎn)的影響，檢測(cè)的速度相對(duì)較快，通過藥劑的使用來對(duì)糧食中的重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，藥劑的使用限制較少，以此來穩(wěn)定檢測(cè)的效果和質(zhì)量。

為保證該檢測(cè)技術(shù)的使用效果，可以設(shè)立專業(yè)技術(shù)人員來分析和查看藥劑使用后的效果和具體的情況，并根據(jù)結(jié)果展開研究，最終確定其含量，根據(jù)吸光度的范圍來確定糧食的重金屬污染程度。該技術(shù)的使用優(yōu)點(diǎn)是正確率高、鑒定和檢查效果好，根據(jù)糧食的不同，選擇合適的比照方式來進(jìn)行檢測(cè)，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性，降低其他因素對(duì)結(jié)果的干擾。

4.3 生物傳感器檢測(cè)

該技術(shù)在使用時(shí)，通過信號(hào)轉(zhuǎn)變的方式來檢測(cè)重金屬是否存在，若存在，會(huì)呈現(xiàn)出相應(yīng)的強(qiáng)度信號(hào)。該檢測(cè)方式的效率較高，針對(duì)該技術(shù)的使用，要注意技術(shù)使用，利用光電來進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)糧食檢測(cè)的目標(biāo)。在使用操作時(shí)，規(guī)定性要求較高，檢測(cè)工作開展前需要做好相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)備工作，為其營(yíng)造穩(wěn)定的檢測(cè)環(huán)境，避免因環(huán)境問題出現(xiàn)狀況，影響檢測(cè)的結(jié)果。

為提高該技術(shù)的檢測(cè)效率，要加大技術(shù)研究的力度，對(duì)其進(jìn)行研究，以此來提高技術(shù)的實(shí)用性。針對(duì)糧食內(nèi)金屬含量的不同，需要選擇不同的技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)，保證其結(jié)果的實(shí)效性。檢測(cè)人員需針對(duì)其結(jié)果的變化進(jìn)行總結(jié)和歸納，并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，確保檢測(cè)的可靠性。該技術(shù)在使用時(shí)，要為其配備相關(guān)設(shè)備，通過設(shè)備的使用提高檢測(cè)技術(shù)使用的穩(wěn)定性，并在檢測(cè)過程中對(duì)重金屬的含量進(jìn)行分析，加快檢測(cè)結(jié)果的獲取速度。在此過程中，結(jié)合技術(shù)的使用原理和數(shù)據(jù)的變化來調(diào)整檢測(cè)的時(shí)間，保證糧食檢驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確，促進(jìn)糧食管理工作的開展。

4.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

該技術(shù)在使用過程中，主要對(duì)糧食中的重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的范圍比較廣泛，容易受到其他因素的影響。對(duì)此，需要對(duì)其進(jìn)行微波消解，避免影響檢測(cè)的結(jié)果，該檢測(cè)方式主要分為火焰、接口和質(zhì)譜儀等部分組成，在使用儀器方面，需要做好相關(guān)的規(guī)劃工作，降低對(duì)設(shè)備的損害，減少經(jīng)濟(jì)損失。技術(shù)的使用標(biāo)準(zhǔn)和要求較高，需要高素質(zhì)的檢測(cè)人員來進(jìn)行操作，以此來保證檢測(cè)的規(guī)范性，穩(wěn)定檢測(cè)的效果，避免因技術(shù)操作問題對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成不良的影響。

在技術(shù)使用方面，需要展開檢測(cè)人員的培訓(xùn)工作。通過此方式來提高人員的技術(shù)水平和綜合能力，并組織學(xué)習(xí)檢測(cè)過程中設(shè)備問題的解決方式，保證該技術(shù)在使用時(shí)發(fā)揮出最大的效用，縮短檢測(cè)的時(shí)間，確保檢測(cè)的工作效率。利用高溫的特點(diǎn)和掃描方式來對(duì)糧食中的元素進(jìn)行分析和探查，使用離子檢測(cè)方式，并開展數(shù)據(jù)的采集工作，通過人工操作軟件來進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)定范圍內(nèi)的檢測(cè)，配合相關(guān)設(shè)備的使用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)使用的智能化。

5 重金屬監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

5.1 原子光譜法的應(yīng)用

該技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，主要用于檢測(cè)大米等糧食作物，檢測(cè)其中的銅、鋅等重金屬的含量。使用過程中可以對(duì)糧食中的特定物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，主要有三種檢測(cè)方式。第一種是原子熒光度方式，該技術(shù)使用的方式可分為氫化法和火焰法，在檢測(cè)時(shí)，需要根據(jù)糧食的檢測(cè)需求，挑選合適的方式來進(jìn)行檢測(cè)，保證檢測(cè)工作的順利開展，其主要用于檢測(cè)糧食中汞的含量，技術(shù)檢測(cè)的穩(wěn)定性較強(qiáng)、干擾較少。第二種是火焰原子吸收光譜方式，該方式的使用優(yōu)點(diǎn)較多，且整體的資金投資較少，針對(duì)糧食的處理，方式比較簡(jiǎn)單，可以用于檢測(cè)多種元素，在操作前，需要對(duì)樣品進(jìn)行處理，并根據(jù)我國(guó)相關(guān)技術(shù)的使用規(guī)定來進(jìn)行操作，保證測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定[3]。第三種是石墨爐原子吸收光譜，利用石墨材料來進(jìn)行檢查，并查看樣品的污染情況，提高分析工作的效率，為檢測(cè)結(jié)果的正確性提供保證。

5.2 紫外分光光度法應(yīng)用

該檢測(cè)技術(shù)主要用于檢測(cè)農(nóng)作物中的元素含量，在具體應(yīng)用中，檢測(cè)稻米和米粉，進(jìn)行痕量鉻。檢測(cè)人員觀察其過程中出現(xiàn)的線性關(guān)系，來明確最終的使用定量，通過測(cè)量的方式獲得反應(yīng)結(jié)果，并對(duì)其結(jié)果展開分析，做好數(shù)值間的比較，查看元素的情況，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在對(duì)糧食進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要注意做好樣品的鑒別工作，并對(duì)檢測(cè)過程中出現(xiàn)的雜質(zhì)進(jìn)行檢查，使用定量測(cè)定的方式來展開具體的檢測(cè)活動(dòng)。通過對(duì)稻米進(jìn)行檢測(cè)，查看其中的元素情況，并對(duì)其進(jìn)行分析和研究，配備好相關(guān)的溶液，展開實(shí)驗(yàn)工作。依據(jù)其變化來繪制吸收波長(zhǎng)圖，根據(jù)得到的圖紙推測(cè)出最終的元素含量，并進(jìn)行多次操作，將其進(jìn)行分析，獲得最終的結(jié)果，保證準(zhǔn)確度。該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，使用的穩(wěn)定性比較高，通過分析樣品中各種元素的含量，來確保測(cè)量工作的質(zhì)量和效果。

5.3 生物傳感器檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

該技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要檢測(cè)糧食中的重金屬元素的存在濃度，并對(duì)其內(nèi)容展開分析，在進(jìn)行銅元素的檢測(cè)時(shí)，效果較好，利用銅鉻合顯色方式來展開檢測(cè)，并且總結(jié)出其中的規(guī)律。在使用的傳感器方面，主要分為微生物傳感器，是使用固定化微生物等裝置來進(jìn)行傳感，其在使用時(shí)利用的是微生物的呼吸作用，使用的特點(diǎn)是選擇性好，經(jīng)濟(jì)成本較低。酶生物傳感器由信號(hào)轉(zhuǎn)化器來保證酶促反應(yīng)的發(fā)生，通過信號(hào)的轉(zhuǎn)變來進(jìn)行檢測(cè)，其在使用過程中的時(shí)間較長(zhǎng)，且該裝置的使用時(shí)間較短，需要投入的資金較多。

免疫傳感器的使用范圍較廣，其使用效率較高，整體的靈活性和敏感性較強(qiáng)。在使用時(shí)，需要的計(jì)算和分析時(shí)間較短，測(cè)量的精度較高，其裝置的使用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，主要用于檢測(cè)糧食中的毒素和細(xì)菌，并查看農(nóng)藥的殘留情況。一旦發(fā)現(xiàn)問題，裝置會(huì)立即顯現(xiàn)，并總結(jié)出其中的規(guī)律性變化，方便技術(shù)人員工作的開展和進(jìn)行，為糧食的使用安全提供保證。

5.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法應(yīng)用

該技術(shù)主要應(yīng)用于檢測(cè)糧食中的微量元素，在具體應(yīng)用時(shí)，通過對(duì)糧食樣品進(jìn)行痕量分析來查看其中的重金屬元素。該技術(shù)的實(shí)用性較強(qiáng)，可以保證糧食的使用安全，在高溫的狀態(tài)下釋放氣體，通過粒子的方式來保證質(zhì)量分離的效果，對(duì)其重金屬元素的含量和比例進(jìn)行檢測(cè)，獲得其結(jié)果和比值。通過譜線的方式進(jìn)行分析，確定元素的范圍，有效降低其操作的誤差，使用溶液來進(jìn)行定量分析，并做好相關(guān)措施，以此來降低外界因素對(duì)其結(jié)果的影響。該技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，在糧食檢測(cè)方面效果較好，還可以用于蔬菜的檢測(cè)。我國(guó)在該技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和操作流程比較完備，檢測(cè)技術(shù)的效果較好。

6 結(jié)語

綜上所述，通過重金屬檢測(cè)技術(shù)，可以有效開展糧食重金屬檢測(cè)工作，合理選擇檢測(cè)方法，有利于提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性。此外，檢測(cè)人員要重視提升自身技術(shù)水平和能力，保證檢測(cè)工作的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，增加檢測(cè)的效率，降低檢測(cè)方面的經(jīng)濟(jì)資金投入，延長(zhǎng)糧食保存和使用的時(shí)間，確保糧食的質(zhì)量和品質(zhì)。