冉 俊

（重慶市黔江食品藥品檢驗(yàn)所，重慶 409000）

我國(guó)作為稻米生產(chǎn)大國(guó)及食用大國(guó)，每天約有60 %以上的人通過食用稻米來獲得所需的營(yíng)養(yǎng)。與其他糧食作物相比，水稻更易受到重金屬的污染，因水稻生長(zhǎng)于水中，金屬離子易溶于水而被水稻吸收，積累在水稻籽粒中，對(duì)人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅[1-3]。近年，由于工業(yè)“三廢”的排放、城市生活污水和垃圾污染及含有重金屬的農(nóng)藥、化肥的不合理使用，導(dǎo)致農(nóng)田土壤的重金屬含量日益增高，這不僅破壞生態(tài)環(huán)境，且會(huì)產(chǎn)生一系列農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全問題。因此，本文參考有關(guān)食品中多元素的測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)[4]及相關(guān)文獻(xiàn)采用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定礦區(qū)周邊50批次大米中的15種元素的含量，并進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證，為該礦區(qū)大米質(zhì)量控制提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

NexION350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)PerkinElmer公司）；Milli-Q純水機(jī)（美國(guó)密理博公司）；CEM MARS6微波消解儀（美國(guó)培安）；BHW-09C趕酸器（中國(guó)博通）；BS224S萬分之一電子天平（德國(guó)賽多利斯）。

1.2 試劑與試藥

硝酸（川東化工，優(yōu)級(jí)純）；標(biāo)準(zhǔn)溶液：多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg/ml，美國(guó)PerkinElmer公司），質(zhì)譜調(diào)諧液：Be，Ce，F(xiàn)e，In，Li，Mg，Pb，U（1 μg/ml，美國(guó)PerkinElmer公司），混合內(nèi)標(biāo)溶液：Bi，Ge，In，Li，Sc，Y（10 μg/ml，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；標(biāo)準(zhǔn)參照物質(zhì)：大米粉[標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)：GBW（E）100194，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院]；大米粉[標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)：GBW（E）100349，鋼鐵研究院]；嬰幼兒米粉（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)：CFAPA-QC249A-3，大連中食國(guó)實(shí)）。

1.3 樣品來源

本研究于2018年的收獲季節(jié)，通過田間現(xiàn)場(chǎng)抽樣和向周邊農(nóng)戶購買的抽樣方式，共選取50批次，每批次樣品保證干燥后籽?？偭? kg以上[5]。

2 方法與結(jié)果

2.1 樣品處理

稻谷樣品用脫殼機(jī)脫殼，然后通過磨樣機(jī)磨成粉末，儲(chǔ)于干凈塑料袋中備用。稱取0.3～0.5 g樣品，消解過程按國(guó)標(biāo)GB5009.268-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 多元素的測(cè)定[4]第一法中微波消解法進(jìn)行，最后定容至25 ml。

表1 微波消解程序

2.2 儀器條件的優(yōu)化

條件優(yōu)化以靈敏度、氧化物和雙電荷產(chǎn)率為考察指標(biāo)，通過儀器設(shè)置的調(diào)諧程序，用10 μg/L調(diào)諧溶液優(yōu)化儀器參數(shù)，優(yōu)化的工作參數(shù)見表2。

表2 ICP-MS工作參數(shù)

2.3 干擾與消除

根據(jù)文獻(xiàn)[6-7]，ICP-MS分析過程中受到的主要干擾有同質(zhì)異位素干擾、氧化物離子干擾、雙電荷離子干擾及由載氣和水溶液基體中的其他原子構(gòu)成的復(fù)合離子的干擾。對(duì)于測(cè)定元素的同位素選擇，以選擇測(cè)定同位素的最大豐度值為原則，避免選用多原子干擾和同量異位素重疊。

對(duì)于多原子（分子）離子的干擾，本法采用碰撞/反應(yīng)池技術(shù)進(jìn)行消除，有報(bào)道[8]稱在碰撞模式下，元素的MS強(qiáng)度無明顯降低。針對(duì)不同的目標(biāo)元素及不同的樣品基體，分別建立消除干擾的不同反應(yīng)條件。

對(duì)于非MS干擾，內(nèi)標(biāo)法是ICP-MS測(cè)定的必備校正方法[9]。本法加入100 μg/L內(nèi)標(biāo)溶液，用于監(jiān)測(cè)和校正測(cè)定過程信號(hào)短期或長(zhǎng)期的漂移，并對(duì)基體效應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

考慮到樣品中待測(cè)元素的穩(wěn)定性及高酸度對(duì)儀器的使用壽命的影響，本實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[4,10]，選擇在5 %的硝酸體系中進(jìn)行測(cè)定。

2.4 線性關(guān)系及檢出限

測(cè)定樣品空白溶液（n=11），按國(guó)際純理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）的規(guī)定，計(jì)算方法的檢出限，檢出限為0.000～0.099 μg/L；具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（r）為0.9991～0.9999，結(jié)果見表3。

表3 待測(cè)元素的線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析

選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)大米粉[GBW（E）100194]、大米粉[GBW（E）100349]、嬰幼兒米粉（CFAPAQC249A-3）進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值基本相符，表明所建立方法可靠，結(jié)果見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果

2.6 精密度與回收率

選擇實(shí)際樣品，分別加入高低不同濃度的15種元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)行加標(biāo)測(cè)定，計(jì)算被測(cè)元素的平均回收率在81.6 %～107.6 %之間，回收率較好；另選取濃度為10 μg/L的溶液，平行測(cè)定7次，得RSD為1.0 %～3.8 %，結(jié)果見表5。

2.7 樣品分析

按上述方法對(duì)渝東南某礦區(qū)的50批大米進(jìn)行檢測(cè)分析，測(cè)定結(jié)果見表6。

3 討論

本文建立的測(cè)定礦區(qū)大米中15種元素的方法準(zhǔn)確、快速、靈敏，具有操作簡(jiǎn)便、省時(shí)等特點(diǎn)，對(duì)于工作量大和樣品多的單位，將大大提高工作效率，適用于大米中多種元素的同步分析檢測(cè)。

表5 各元素精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 50批次樣品檢測(cè)分析結(jié)果

本次研究選取該礦區(qū)周邊家庭農(nóng)戶中大米作為研究對(duì)象，整體質(zhì)量情況較為可觀，但不能排除樣本的偶然性，加上樣本數(shù)量有限，其代表性相對(duì)局限；各元素對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)的影響方面研究不夠，且農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸附是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，此次試驗(yàn)結(jié)果反映出該區(qū)域有不同程度的常規(guī)污染情況，存在一定健康風(fēng)險(xiǎn)。