茶葉中重金屬檢測方法及樣品前處理方法分析

王彥陽+何燕嫻

茶葉質(zhì)量是人們關(guān)注的問題，為確保其質(zhì)量安全，必須對重金屬殘留進(jìn)行監(jiān)測。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，重金屬殘留鉛、銅、汞、鎘、鉻、鋅、鎳、鈷及類金屬砷等已成為繼農(nóng)藥殘留后又一影響茶葉質(zhì)量安全的重要因素。

1 重金屬來源及危害

茶園在種植過程中，容易受到來自茶園周邊各類企業(yè)的增加和工業(yè)“三廢”的排放，大氣重金屬沉降和茶園中農(nóng)藥化肥等影響，茶葉在加工過程中與加工機(jī)具發(fā)生摩擦和碰撞，金屬表面材料的磨損，容易沾染茶葉，也容易造成茶葉重金屬污染。

長期飲用含過量重金屬殘留的茶葉很容易造成人體慢性蓄積中毒，導(dǎo)致心血管、中樞神經(jīng)功能損傷等嚴(yán)重疾病。因此對茶葉中重金屬含量進(jìn)行檢測非常關(guān)鍵，以確保重金屬攝入量在允許的范圍內(nèi)。

2 樣品前處理技術(shù)

重金屬以化合態(tài)形式存在于不同樣品中，在含量測試中，首先對實(shí)際的樣品消化過程進(jìn)行內(nèi)容，對有機(jī)物的破壞，對重金屬離子的破壞，然后再對不同的測試儀器進(jìn)行再使用。在茶葉中檢測重金屬的常用預(yù)處理技術(shù)是干灰法、濕法消化法、微波消解法和高壓消解法。近年來，已有一些快速而簡單的制備技術(shù)，如酸提取法、超聲提取法、固體懸浮取樣法等，已成功應(yīng)用于茶葉中重金屬元素的檢測。

樣品前處理技術(shù)酸浸提法利用鹽酸或硝酸，直接浸泡茶葉樣品將其中的待測重金屬元素浸出。用酸浸提法處理茶葉樣品，以2mol/L的鹽酸為浸提液在70℃時(shí)浸泡60min提取茶葉中的重金屬。使用石墨爐原子吸收光譜法測定銅的回收率大于96%，測定鉛的回收率大于93%。與灰化消解相比酸浸提法操作簡單方便、速度快，但酸消耗量大，不是所有被測元素都能夠提取完全，回收率相對較低。超聲提取法利用超聲波輻射壓強(qiáng)，產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)、機(jī)械振動和擾動效應(yīng)，增大物質(zhì)分子的運(yùn)動頻率和速度，增加溶劑的穿透力，從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑促進(jìn)提取。固體懸浮液進(jìn)樣法是以固體細(xì)粉和漿料在合適的溶劑中以懸浮狀態(tài)進(jìn)樣的技術(shù)，綜合了液體進(jìn)樣和固體進(jìn)樣的優(yōu)點(diǎn)，該方法不需要對樣品進(jìn)行任何化學(xué)處理，可以直接進(jìn)樣測定，簡便、快速和實(shí)用，且節(jié)省了大量具腐蝕性的試劑，不污染環(huán)境。

3 茶葉中重金屬殘留檢測技術(shù)

重金屬的檢測方法種類多樣，主要有分光光度法（SP）、原子光譜法和電感耦合等離子體法。

3.1 分光光度法

分光光度法操作簡便，所需儀器簡單，檢測成本低，穩(wěn)定性和回收率較高，是檢測重金屬最簡單的一類方法。李景梅等以干灰化法處理茶葉樣品，以DBC-偶氮胂為顯色劑，在pH=4.1的醋酸鈉緩沖介質(zhì)和十六烷基三甲基溴化銨（CTMAB）表面活性劑存在下，采用SP法測定了鐵觀音、茉莉和綠茶樣品中的鋁（Ⅲ）含量。該方法的回收率為98.3%～101.0%，LOD值為1.38μg/L，RSD值為2.26%～2.51%，測得樣品中的鋁含量在0.59～1.23μg/g。分光光度法使用簡單，但檢出限一般較高，對含量較低的重金屬元素檢測效果不理想，有時(shí)要找到合適的顯色劑也比較困難。

3.2 原子光譜法

原子光譜法特征譜線單一，定性準(zhǔn)確，并根據(jù)比爾定律進(jìn)行定量測定，靈敏度高，線性范圍寬，是目前重金屬檢測中應(yīng)用最普遍的一類方法。采用表面涂有離子交換樹脂XAD-1180的螯合樹脂（PAN）分離富集，建立了FAAS測定茶葉樣品中鎘（II）、錳（II）、鎳（II）、鉛（II）和鋅（II）等金屬含量的方法。該方法的富集倍數(shù)在10～30之間，PAN對鎘（II）和鎳（II）的吸附能力分別為5.3mg/g和3.7mg/g，5種被測元素的LOD值依次為0.7、10、3.1、29、0.8μg/L，回收率大于95%。通過對標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的分析，驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性和精確性。該方法還可用于水樣和尿素肥料樣品中重金屬的測定。

原子光譜法操作簡單，分析方法成熟，但只能對茶葉中重金屬的總量進(jìn)行分析，且一次只能檢測一種元素，影響檢測速度，而且檢測重金屬元素的種類有限，如AFS法目前只能檢測砷、汞、硒、銻、鉍等十幾種金屬元素。

3.3 電感耦合等離子體法

電感耦合等離子體法檢測速度快，干擾少，靈敏度和精密度高，尤其是ICP-MS法，能夠同時(shí)測定多種重金屬素，克服了AAS法不能同時(shí)檢測多種元素的局限，以及AES法光譜干擾嚴(yán)重，不適宜測定砷、鎘、汞等元素的缺點(diǎn)。以微波消解法處理茶葉樣品，使用ICP-MS分析其中的鉛、鉻、砷、鎘、銅等重金屬元素，加入5mL硝酸和0.5mL過氧化氫作為消化劑，使磨碎的茶葉樣品消解完全，經(jīng)過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，該方法的回收率為91%～108%，LOD值為0.03～0.23μg/L，LOQ值為0.1～1.3μg/L，RSD值<10%。利用該方法對茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢測，5種被測元素的測定值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。該方法具有多元素同時(shí)測定、操作簡便快速、靈敏度高、準(zhǔn)確度好等優(yōu)點(diǎn)，適合廣泛推廣。ICP-MS是一種先進(jìn)的重金屬檢測技術(shù)，適用于原子光譜法能檢測的所有金屬元素，但儀器價(jià)格昂貴，對環(huán)境條件和所用試劑要求嚴(yán)格，運(yùn)行成本高，操作也比較復(fù)雜，需要專業(yè)人員操作，一般在有條件的大、中型檢測中心應(yīng)用較多。

在茶葉重金屬殘留檢測中，不管是采用何種前處理方法及檢測技術(shù)，都需要結(jié)合實(shí)際需求，針對性地確定其檢測技術(shù)方案，并確保整個(gè)檢測過程的安全可靠性，才能確保茶葉質(zhì)量安全。

（作者單位：1.529090江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院；

2. 528300佛山市順德區(qū)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)中心）endprint