歐益雄

摘 要：農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量受產(chǎn)地環(huán)境的影響，分析出農(nóng)產(chǎn)品中重金屬超標(biāo)的原因，才能做出相應(yīng)地改善，但是部分因素可能干擾農(nóng)產(chǎn)品的重金屬分析的結(jié)果。本文以農(nóng)產(chǎn)品重金屬分析中對(duì)鉛鎘的測(cè)定為例，從中列舉分析出影響重金屬分析的主要因素，并針對(duì)性地提出科學(xué)合理的處理方法，以避免污染，減少相關(guān)損失，保障檢測(cè)的準(zhǔn)確性與精密性。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品;重金屬分析;鉛鎘;痕量分析;影響因素

在農(nóng)產(chǎn)品重金屬分析中，當(dāng)樣品濃度低于100μg·g-1時(shí)對(duì)痕量元素的測(cè)定即為痕量元素分析。為了得到科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果，樣品的收集階段至具體試驗(yàn)測(cè)定階段，要采取有效措施減少痕量元素的損失，此外，還要避免樣品受到雜質(zhì)的污染，衡量污染程度的標(biāo)準(zhǔn)為分析值的0.1倍值，減少損失與避免污染的具體措施列舉如下：

一、選取科學(xué)合理的預(yù)處理方法

樣品消解時(shí)，因存在蒸發(fā)的現(xiàn)象，會(huì)生成待測(cè)元素的難溶性沉淀物，在濃度較低的溶液中，還會(huì)出現(xiàn)膠體現(xiàn)象，這些因素都會(huì)給待測(cè)元素帶來(lái)?yè)p失，為了減少試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差，在痕量分析中，對(duì)樣品需要選取科學(xué)合理的預(yù)處理方法，農(nóng)產(chǎn)品的樣品消解處理方法有干法灰化法、濕式消解法、壓力消解罐消解法以及微波消解法等。

對(duì)于干法灰化法而言，需要用到的儀器為高溫電爐，因此測(cè)定試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，而且高溫電爐的加熱溫度不均勻，難以準(zhǔn)確控制溫度，而且溫度升高會(huì)帶來(lái)蒸發(fā)損失，載樣品的坩堝上可能殘留有少量樣品，金屬元素分析中，汞砷鎘硒鉛鉈碲銻等元素極容易損失，影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

利用濕式消解法進(jìn)行樣品消解時(shí)，樣品損失的問(wèn)題不嚴(yán)重，但是試驗(yàn)步驟繁瑣操作難度較大，且所需試劑量較多，試驗(yàn)過(guò)程易受污染。

壓力消解罐消解法與微波消解法相似，消解過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，但操作難度比較大。

對(duì)于微波消解法而言，該技術(shù)克服了以上兩種技術(shù)方法的諸多缺點(diǎn)，消解過(guò)程耗時(shí)較短，試劑用量較少，操作難度較低，具體步驟為將樣品置于密封嚴(yán)密的消解罐，在高溫高壓的條件下，用過(guò)氧化氫和硝酸處理待測(cè)樣品，有效地降低了元素?fù)p失與污染問(wèn)題，有效保障了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，干樣品用量取值介于0.3g～0.5g之間，鮮（濕）樣品用量的取值介于1.0～2.0g之間。

綜上所述，沒(méi)有微波消解儀器時(shí)優(yōu)先選擇壓力消解罐消解法進(jìn)行具體的樣品消解，其次會(huì)選擇濕式消解法，此時(shí)需增加試驗(yàn)樣品量以增加待測(cè)元素的含量，同時(shí)還要拉大濃度梯度，計(jì)算出合適準(zhǔn)確的樣品量，在保障含量的同時(shí)又不會(huì)使得樣品濃度過(guò)大，以免實(shí)際置于儀器中測(cè)量時(shí)，需要多次稀釋?zhuān)o石墨管帶來(lái)?yè)p傷，不利于其使用壽命，增加額外成本投入，因此，農(nóng)產(chǎn)品中運(yùn)用濕消解法時(shí)，水果、蔬菜等品類(lèi)的鮮（濕）樣品取量介于1.0～2.0g之間;米、面、茶葉等品類(lèi)的樣品取量一般介于0.3～0.5g之間。

二、嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件

1.空氣環(huán)境

痕量分析有著嚴(yán)格的空氣環(huán)境要求，需要采取隔離措施，以避免接觸到高濃度的待測(cè)組分，受到干擾影響試驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中氣體雜亂，而且存在灰塵等雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室的交叉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生含有鉛鎘等重金屬的氣體，會(huì)影響痕量元素的測(cè)定。而對(duì)潔凈空氣的標(biāo)準(zhǔn)里，每立方米空氣中鐵銅鉛的含量分別為1ng、2ng和0.2ng，而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室里每立方米空氣中鐵銅鉛的含量分別為200ng、20ng和400ng。將一份純凈的固定濃度的稀硝酸溶液敞口放置一段時(shí)間，沒(méi)固定周期測(cè)定其中鉛的含量，明顯可以看出相關(guān)數(shù)值不斷增加。因此，在試驗(yàn)的實(shí)際操作過(guò)程，需要通過(guò)佩戴手套，試劑暴露在空氣中需要包上保護(hù)膜，所用儀器需要洗刷干凈置于干燥箱中干燥，上述一系列措施都是為了防止污染。

2.試驗(yàn)用試劑

痕量分析中需要用到高純度的反應(yīng)試劑，市面上的試劑大多能滿(mǎn)足痕量分析的要求，但是部分試劑中仍然存在雜質(zhì)，會(huì)干擾測(cè)定的結(jié)果，其中，試劑的級(jí)別對(duì)鉛鎘試驗(yàn)空白值及檢出限的影響如下表所示。表1不同級(jí)別試劑對(duì)鉛鎘空白試驗(yàn)值及檢出限的影響

如表1所示，提純后的硝酸，空白值比較小，檢測(cè)限相對(duì)方法檢出限也較低。因此購(gòu)入用于試驗(yàn)的試劑應(yīng)該先做空白試驗(yàn)，然后分析確定是否可以直接用于試驗(yàn)，如若不符合要求應(yīng)該做提純處理。硝酸提純具體操作是將其置于亞沸騰蒸餾裝置，實(shí)現(xiàn)硝酸的重蒸餾，高氯酸的具體提純操作較難且存在一定的危險(xiǎn)性，只有通過(guò)計(jì)算減少用量，以實(shí)現(xiàn)消解完全的目的。

3.試驗(yàn)用儀器與設(shè)備

盛放試劑的儀器選擇與溶液濃度有關(guān)，溶液的濃度在10-3%以上時(shí)，對(duì)所選取器皿的材料沒(méi)有嚴(yán)格要求，但當(dāng)濃度在10-5%以下時(shí)，器皿材料會(huì)與溶液發(fā)生反應(yīng)，使得溶液的濃度發(fā)生變化，進(jìn)而影響測(cè)定結(jié)果。對(duì)重金屬痕量分析時(shí)，塑料材料為最優(yōu)選擇，在其后，丙烯、密度聚乙烯、石英等按順序也可用于試驗(yàn)，而玻璃材料不適用于痕量分析，玻璃易溶解于溶液，重金屬離子也會(huì)吸附在玻璃容器的內(nèi)表面，與水溶液較長(zhǎng)期接觸后，易產(chǎn)生離子交換。相較而言，聚四氟乙烯有著耐腐蝕、熱穩(wěn)定性良好等優(yōu)良性能。如圖2所示，分別取聚四氟乙烯坩堝與玻璃燒杯作反應(yīng)容器，其他條件變量相同，測(cè)定結(jié)果如下。

從表中數(shù)據(jù)分析可得，以聚四氟乙烯坩堝為反應(yīng)容器所得的空白值和檢出限比玻璃燒杯得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)低。因此樣品直接接觸的儀器需要做科學(xué)合理的分析，避免污染樣品，除此之外，待測(cè)定溶液中的元素存在吸附于容器內(nèi)表面的現(xiàn)象，帶來(lái)的損失不僅會(huì)影響待測(cè)元素的計(jì)算，而且也會(huì)對(duì)以后用此容器做器皿的樣品等帶來(lái)影響。最后，金屬器械不適用于痕量分析，尤其高溫作業(yè)時(shí)或使用加熱設(shè)備時(shí)，帶來(lái)的負(fù)面影響更加嚴(yán)重。

三、養(yǎng)成科學(xué)規(guī)范的操作習(xí)慣

操作人員的試驗(yàn)操作細(xì)節(jié)也會(huì)對(duì)測(cè)定試驗(yàn)帶來(lái)影響，部分人員直接用手接觸固體樣品，或者需與樣品接觸的設(shè)備，這些不規(guī)范的操作都會(huì)給試驗(yàn)帶來(lái)污染，影響試驗(yàn)結(jié)果。因此，試驗(yàn)操作時(shí)必須佩帶一次性手套，也要養(yǎng)成其他科學(xué)規(guī)范的操作習(xí)慣，避免產(chǎn)生污染，使得試驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，影響試驗(yàn)進(jìn)程。

四、其他注意事項(xiàng)

痕量分析的具體操作過(guò)程中，試驗(yàn)用器皿需清洗干凈，所用的玻璃器皿均需用硝酸溶液（1+4）浸泡24小時(shí)以上，容器一旦另作他用或者使用完后放置也要清洗干凈，清洗時(shí)根據(jù)其材料和具體用法來(lái)確定，清洗玻璃器皿時(shí)主要用到去垢劑乙醇、甲醇等。此外，借助低濃度的氫氟酸及其與其他無(wú)機(jī)酸的混合物，也可以清洗玻璃表面的污垢與雜質(zhì)，上述種類(lèi)的洗滌劑均可用于清洗塑料器皿，以上清洗方法清洗完畢后還需注意用二級(jí)純凈水沖洗3次以上，避免殘留有雜質(zhì)離子。除去清洗步驟，樣品處理的其他環(huán)節(jié)如粉碎等，也會(huì)存在引發(fā)污染的條件與因素，需要嚴(yán)加重視。

五、重金屬定量檢測(cè)技術(shù)

通常采用的重金屬分析方法有：石墨爐原子吸收光譜法、火焰原子吸收光譜法、原子熒光光譜法等。

六、結(jié)語(yǔ)

農(nóng)產(chǎn)品重金屬分析中，為了得到科學(xué)準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)與分析結(jié)果，試驗(yàn)過(guò)程，從試驗(yàn)方法選擇的到實(shí)驗(yàn)空氣環(huán)境的控制等方面，每一個(gè)可能引發(fā)污染或者帶來(lái)待測(cè)元素?fù)p失的因素都需嚴(yán)加重視，從而保障分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛家駿，祝大昌，等編譯.無(wú)機(jī)痕量分析中的分離和預(yù)濃集方法[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.

[2]水池敦.無(wú)機(jī)痕量分析的富集技術(shù)[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.

[3]鄧勃.用原子吸收與原子熒光光譜分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

[4]于峰，金秀華，等.石墨爐原子吸收法測(cè)定食品中鉛和鎘[J].理化檢驗(yàn)——化學(xué)分冊(cè)，1996，32（1）：34-35.

[5]王洪來(lái)，等.進(jìn)口復(fù)合肥中重金屬鉛、鎘、鉻的測(cè)定[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2002，19（6）：790-794.