微探原子吸收光譜法在農產品重金屬檢測中的應用

摘 要：原子吸收光譜法可用于糧食果蔬等多種農產品的檢測，保證重金屬含量得到有效測定。基于此，本文對原子吸收光譜法應用原理展開了分析，然后對該方法在農產品重金屬檢測中的實踐應用情況進行了探究。從分析結果來看，采用原子吸收光譜法可以對大米等糧食中的鉛含量進行高效、準確檢測，能夠為提高農產品安全性提供技術保障。

關鍵詞：原子吸收光譜法;農產品;重金屬檢測

中圖分類號：S-3

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115013

收稿日期：2020-10-10

作者簡介：代學城（1985-），男，本科，農藝師。研究方向：農產品重金屬檢測。

引言

受污水灌溉、工業污染排放等各種因素的影響，各類農產品中可能存在大量重金屬元素，一旦通過食物鏈進入人體，將給人體生理健康帶來嚴重干擾。如鉛、汞等元素在人體內堆積，會導致人出現頭疼、失眠等不良癥狀，甚至造成嚴重神經破壞。采用原子吸收光譜法進行農產品檢測，能夠實現對多種重金屬元素的高效檢測，為農產品安全提供保障，因此還應加強方法的應用研究。

1?原子吸收光譜法的應用原理

應用原子吸收光譜法進行待測元素定量分析和檢測，主要根據元素基礎形態原子對蒸汽譜線吸收程度和特征進行元素測定[1]。按照基本要素進行區分，可以劃分為石墨爐原子（FAAS）、氫化物原子（GFAAS）、火焰原子等不同的吸收光譜法。其中，FAAS常用于在線分析，受到的干擾較少，同時精密度較高，在農產品檢測方面運用可以降低成本;對含量較高的重金屬元素進行檢測，可以一次進行批量檢測，但檢出限較高，無法直接用于低含量樣品測定。采用GFAAS方法，檢出限可以達到10-12g，具有較高靈敏度，能夠實現超微量金屬元素檢測;但在實踐應用中，容易受復雜背景吸收干擾，分析范圍較窄，通常一次只能進行1個元素檢測。氫化物發生法具有較高靈敏度，在容易轉化的不穩定重金屬元素檢測方面可以取得較好效果。從總體上來看，原子吸收光譜法在應用時需要建立檢測體系，包含原子化器、光學系統、檢測系統和數據工作站等主要部分[2]。借助原子化器，能夠得到待測物質的自由型原子。借助光學系統，能夠利用光源展現被測物質特征性光譜，并采用特殊共振譜線實施分離。采用檢測系統進行電信號與光信號轉化，可以完成光度吸收。在數據工作站中，可以利用軟件對光譜儀器進行檢測控制，完成結果處理。在體系運行的過程中，光源波長在近紫外區域，能夠對待測物質進行特征性輻射發射，使物質在蒸汽環境中以基態原子形式從譜線中吸收能量，根據光譜衰減情況，可以完成元素含量測定。

2?原子吸收光譜法在農產品重金屬檢測中的應用

2.1?應用步驟

2.1.1?樣品前處理

在農產品重金屬檢測中，需要認識到樣品介質復雜，容易受到強烈背景干擾，直接進樣檢測將導致原子吸收光譜法優勢無法充分發揮的問題。為解決這一問題，需要實現樣品前處理，對干擾物質進行清除的同時，使被測組分得到保留或濃縮。在實際操作中，需要先將樣品表面土壤顆粒、塵埃等去除，按規范取樣后在4℃條件下保存，然后采用適合消解法進行處理。酸消解法、干石灰法均屬于傳統樣品處理方法，前者利用鹽酸等對樣品進行分解，后者通過碳化、灰化等步驟實現樣品處理。相比較而言，酸消解法成本較低，并且操作簡單，因此常運用此法。隨著科學技術的發展，目前也可以采用微波消解法等溶樣技術，利用電磁場將樣品和酸中極性分子重新排列，使分子間發生強烈碰撞和摩擦，取得迅速溶解效果。具體采用哪種方法，需要結合具體需求確認。通常重金屬元素在農產品中的含量不高，需要通過分離富集實現樣品處理，如液-液萃取、色譜分離等。

2.1.2?樣品檢測

經過樣品前處理后，可以運用原子吸收光譜法進行檢測。對農產品中的多種重金屬元素進行檢測，通常采用火焰原子吸收光譜法，如對飼料中的鉛、鎘等元素進行檢測，能夠通過直接測定獲得準確結果。對蔬菜、大米等農產品中的微量鉛等元素進行檢測，可以采用石墨爐原子吸收光譜法。在確認檢測過程后，可以完成系列標準曲線溶液配制，然后進行樣品溶液配制。對不同濃度標液吸光度進行測定后，可以獲得參考值，然后根據得到的標準曲線進行樣品吸光度測定，通過對比完成濃度判定。采用該檢測體系可以獲得較高精準度、選擇性和靈敏度，但因檢測范圍廣而存在較強干擾性。在檢測活動開展過程中，人員應根據檢測元素進行光源更換，以便使檢測的精準性得到提高。

2.2?應用實踐

2.2.1?檢測對象

鉛元素由于帶有蓄積性和神經毒性，會給人體帶來不可逆損傷，所以在糧食、蔬菜等農產品檢測中屬于重點檢測項目。水稻、玉米、小麥作為國內主要糧食作物，質量問題長期受到關注，按國家規定，鉛含量不超0.2mg·kg-1。以3種糧食作物中鉛元素測定為例，嘗試運用原子吸收光譜法對鉛元素進行準確、快速測定。

2.2.2?檢測操作

在檢測實踐中，農產品中重金屬元素含量較低，按照國家衛生標準要求，需要采用石墨爐原子吸收法提高檢測靈敏度。結合儀器特性，可以采用酸消解法和微波消解法2種樣品前處理方法，并在樣品中添加基體改進劑，確保不同樣品得到快速、準確測定。儀器選用HGA800石墨爐原子吸收分光光度計，配有PE鉛元素陰極管、石墨管、密閉消化罐等。為創造良好儀器條件，波長設定為283.3nm，狹縫為0.7nm，燈電流為8mA。原子化溫度達到1800℃，時間為5s，采用氘燈進行背景校正。采用的試劑包含濃硝酸、過氧化氫、磷酸二氫銨等均為分析純，另外配備1.000mg·mL-1鉛標準液。在濕法消解處理中，按照規范要求采用硝酸和過氧化氫混合液體對樣品進行多次消解處理。在微波消解中，將樣品粉碎過40目篩，然后在微波消化罐中先后添加硝酸、過氧化氫進行中火、中高火和再高火消解處理。樣品經過前處理后定容，然后注入到石墨爐中，添加0.2mg磷酸二氫銨基體改進劑。原子化后采用283.3nm共振線進行能量吸收，然后與標準系列檢測結果進行定量比較分析。

2.2.3?檢測結果

在標準系列檢測中，鉛標準液稀釋濃度分別為0μg·L-1、10μg·L-1、20μg·L-1、40μg·L-1、80μg·L-1和100μg·L-1，利用峰面積和溶液濃度進行線性回歸分析，可以得到鉛在該濃度范圍內線性關系良好，方程為Y=0.00396X+0.00158，r=0.9996，最低檢出限為0.010mg·L-1。完成20次標準空白值檢測，可以得到方法檢出限為3.7μg·L-1。如表1所示，2種消解方法測得鉛含量比較結果，從統計學角度來看差別無意義。

從樣品加標回收測量結果來看，如表2所示，在不同鉛含量濃度下進行測試，最終樣品元素回收率可以控制在86.4%～105.3%，平均能夠達到98.0%，效果較好。在精密度測試中，采用20μg·L-1標準鉛溶液對不同樣品進行測定，重復測定5次對結果進行比較，能夠得到RSD%在3.73～4.57。添加濃度為100μg·L-1的銅、鎘等溶液，檢測結果不受干擾。因此根據檢測結果可知，原子吸收光譜法能夠用于對農產品重金屬進行檢測。

3?結論

采用原子吸收光譜法，能夠對糧食果蔬等農產品中常見的鉛、汞、鎘等重金屬元素進行有效檢測，通過確定是否達到規定標準判斷農產品的安全性。而實際在農產品檢測中應用該方法，還要把握方法原理和運用步驟，通過科學操作保證檢測結果準確、可靠，能夠為農產品規范經營提供保障，繼而使農產品生產的經濟效益和社會效益得到統一管理。

參考文獻

[1] 白玉玲.原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的應用[J].食品安全導刊，2020（24）：157.

[2]陳曉毅.原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的實踐分析[J].食品安全導刊，2020（18）：119.

（責任編輯?李媛媛）