□ 谢维利 重庆市巴南区农产品质量安全中心
重金属是指浓度大于6 g/cm3的金属元素,这些金属对人体具有危害性,会对人们的生活产生影响。下面就对农产品中重金属的污染危害及其检测技术进行阐述。
不同种类的重金属对农作物的作用不同,但是一般可以分为两类。重金属一般在土壤中,会被农作物吸收,由根部逐渐转移到其他部位,在植物体内积累到一定量时会对农作物的生产产生不良影响,甚至会使其枯萎死亡[1]。
很多重金属是人体内的必需元素,但是其超标也会对人体产生危害,严重时会危害人体的器官和神经系统,引发疾病。例如铜、汞等。使用含汞高的食物会引发汞中毒,而使用富含镉的农产品会引发骨质疏松,严重时引发癌变、高血压等疾病。
重金属检测的技术种类很多,其中使用最为普遍的方法便是光谱法和快速检测技术。
光谱法是一种应用广泛且比较传统的技术。这种方法又可以分为原子吸收光谱法、原子荧光法、电感祸合等离子质谱法和紫外可见分光光度法。
首先,原子吸收光谱法。这种方法主要是根据蒸汽相中被测金属基态原子对其原子共振辐射吸收的强弱来测定元素含量,这种方法的特点是选择性好、灵敏度高、应用范围广,但是测定不同的元素需要更换元素灯,同时只能测定单一的金属元素,不能同时测定多种元素和非金属元素。其次,原子荧光法。其特点是成本低,可以直接进行无损检测及检测精度低等,在我国应用广泛。再次,分光光度法。这种方法常被用于检测干扰性强、式样复杂的样本[2]。这种技术的操作原理是通过重金属与显色剂的络合反应形成有色分子团。而重金属浓度不同,所产生的的颜色也不同,通过比色得出重金属浓度。第四,原子荧光光谱法。这种方法的原理是利用特定频率辐射能激发待测定元素的原子蒸汽产生荧光发射,进而实现检测。它的特点是灵敏度高、干扰因素少、线性范围宽且可对多元素进行测定。电感耦合等离子质谱法在我国应用不多。
随着社会的发展进步,社会和人们对农产品的安全性能提出了更高的要求,待测的样品种类也越来越多,传统检测技术无法满足社会需求。以下就将当前国内外研究情况进行介绍。
在实际检测过程中,传统检测技术具有检测时间长的问题,为了解决这些问题,很多专家对重金属检测过程进行了深入研究,天津市科委利用特效显色反应生物染色剂和试纸制作成的重金属快速检测试纸,提升了重金属的检测速度。并通过研究实验获得了最佳反应条件,研制出了对重金属具有良好选择性的试纸[3]。同时经过深入研究,逐步使检测速度、灵敏度及准确度、精密度等众多指标达标,为我国农产品中重金属检测工作做出了重要贡献,推动了农产品和环境重金属检测进程。同时为了提升操作的便利性,该单位项目组还推出了体积适宜、方便携带、操作便捷且能够常温存放的特殊试剂盒。这种特殊试剂盒对重金属的检测效率高达95%,同时可以在10 min内完成对重金属的检测,且对操作人员没有专业性要求,大大提高了重金属检测的效率。同时减少了试剂盒的检修和维护环节,可以起到降低检测成本的目的。
与此同时,国内外众多学者都越来越重视检测农作物中重金属的含量检测,对重金属检测技术进行研究,不断改进了传统仪器检测方法,尝试将当前比较新进的纳米探针、生物传感器、比色传感器技术应用到重金属检测中来,并且已经取得了一定的成果[4]。目前较为突出的方法是选择性好、检测速度快的溶胶-凝胶包埋金属指示剂阵列法。
我国是一个农业大国,农产品质量不仅关系到国民身体健康,还关系到我国的国民经济发展。重金属作为一种对农作物和人体危害较大的污染物,理应受到社会的关注,通过采取有效的检测技术对农产品内的金属含量进行检测,保证农作物内部重金属含量达标,为人类健康生活撑起保护伞。