稻米中砷汞鉛鎘四種重金屬元素含量及分析

1、稻米中砷汞鉛鎘重金屬元素含量及分析亮劍（*國家糧食質(zhì)量監(jiān)測站226018）摘要目的：測定稻米中四種重金屬元素砷汞鉛鎘的含量，評估污染程度，分析 探討減污措施。方法：原子熒光光譜法和原子吸收光譜法。結(jié)果：稻米樣品中砷汞鉛鎘四 元素含量在0.0009-0.410mg/kg ；在稻谷“糙米”到特等“大米”的去除皮胚過程中， 砷汞鉛鎘四元素的去除率達到了 10 %至45%左右。結(jié)論：所檢15個區(qū)域31個稻米樣 品，4個樣品鉛含量超標，砷汞鎘含量均不超標；提高加工精度能一定程度上減輕其危 害，但水沖淘洗的措施對減輕食用大米的污染作用不大。關(guān)鍵詞稻米砷汞鉛鎘含量分析Abstract goal : dete

2、rmine rice in four kinds of heavy metal element arsenic mercur y lead, the content of assessment of cadmium pollution levels, the analysis is increasing measures. Methods: atomic fluorescence spectrometry and atomic absorption spectrometric method. Results: rice sample arsenic mercury lead cadmiumfo

3、ur elements 0.0009 content in 0.410 mg/kg; - In paddy rice to bazant rice remove skin embryo in the process of mercury, cadmium, lead four elements of arsenic removal reached 10 % to around 45%. Conclusion: the inspection 15 regional 31 rice sample, four samples lead paint, arsenic, the cadmium cont

4、ent are not to exceed bid mercury, The improvement of the machining accuracy can to a certain extent, reduce the harm, but water blunt washing measures to relieve eating rice pollution effect is not big.Key words rice arsenic mercury lead cadmium content analysis稻米是我國人民主要的糧食之一，全國6。以上的人口以稻米為主食。目前，由于工

5、業(yè)“三廢”的排放，城市生活污水和垃圾以及含有重金屬的農(nóng)藥、 化肥的不合理使用，農(nóng)田土壤的重金屬含量日益增高，有可能影響到我國稻米 產(chǎn)品的質(zhì)量安全，其中砷汞鉛鎘四元素是對人體具有積累性危害的毒性系數(shù)較 高的重金屬，因此國家糧食衛(wèi)生標準中規(guī)定了稻米中砷汞鉛鎘四元素的限量分別為0.15mg/kg、0.02mg/kg、0.2mg/kg、0.2mg/kg。本實驗采用原子熒光和原子吸收光譜法測 定15個區(qū)域31個稻米樣品中砷汞鉛鎘的含量，分析評估該區(qū)域稻米重金屬污 染與超標程度，研究探討提高加工精度及水沖洗等措施對減輕稻米重金屬污染的 可行性。1材料與方法1.1樣品原始樣品稻谷分別來源于糧食收獲質(zhì)量調(diào)查的

6、15個重點區(qū)域。稻谷品種分別為武粳系列、鹽稻系列、揚輻粳8號、寧粳1號、通育粳1號以 及混合雜粳等。將每個地區(qū)原始樣品分別綜合整理改造為2至3份實驗樣品。實驗樣品的具體編號與狀態(tài)特征如下表：地區(qū)樣品編號實驗樣品狀態(tài)特征NN 1稻谷去雜去殼后形成的糧樣一“糙米”N 2糙米再經(jīng)去除皮胚后達到特等精度的糧樣“大米”N 3大米再經(jīng)去離子水沖洗4次并經(jīng)烘箱80 C烘干糧樣 “凈米”1.2儀器北京科創(chuàng)海光AFS- 3100雙道原子熒光光度計；北京普析通用TAS- 990原子吸收光度計。儀器分析條件見表1、表2表1原子熒光光譜法測定條件元素 負高壓燈電流原子化器溫度觀察高度載氣流量屏敝氣流量(V)(mA)(

7、C)(mm)(mL/mi n)(mL/mi n)As4003585086001000Hg3003030085001000表2原子吸收光譜法測定條件J元素波長(nm)狹縫(nm)負高壓(V)燈電流(mA)原子化溫度(C)凈化溫度(C)Pb283.31.05007.523002500Cd228.81.05007.5230025001.3實驗樣品預處理1.3.1用于無機砷測定的實驗樣品經(jīng)錘式粉碎磨處理制成80目細度的粉狀試樣；用于總汞測定的實驗樣品經(jīng)錘式粉碎磨處理制成40目細度的粉狀試樣；用于鉛測定的實驗樣品經(jīng)錘式粉碎磨處理制成20目細度的粉狀試樣；1.3.4用于鎘測定的實驗樣品經(jīng)錘式粉碎磨處理制成

8、20目細度的粉狀試樣。1.4標準溶液配制所測4種元素的標準儲備液均購置于國家標準物質(zhì)研究中心，測定時，將 Pb Cd標準儲備液用硝酸稀釋為1ug/mL的使用液；將As、Hg標準儲備液用 硝酸稀釋為0.1ug/mL的使用液。1.5測定用原子熒光光譜法測定待測液熒光強度，由測得的熒光強度通過標準曲線 計算As、Hg含量；用原子吸收光譜法測定待測液吸光度，由測得的吸光度通過 標準曲線計算Pb Cd含量。2結(jié)果2.1回歸方程和相關(guān)系數(shù)將4種元素標準使用液配制成系列濃度的標準溶液，以熒光強度或吸光度 (A)為縱坐標，濃度(C)為橫坐標，計算回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)，結(jié)果 詳見表3。根據(jù)測定結(jié)果說明標

9、準曲線線性良好。表3原子熒光、原子吸收標準曲線法相關(guān)系數(shù)測定元素回歸方程線性范圍相關(guān)系數(shù)AsA=0.019C+0.0040.02 0.100.9973HgA=0.014C+0.0010.02 0.100.9953PbA=0.082C+0.0370.2-1.00.9965CdA=0.082C+0.0010.2-1.00.999122樣品測定221無機砷測定準確稱取試樣2.5g加鹽酸定容，置于60C恒溫水浴充分振搖18個小時浸提，經(jīng)過濾、還原、定容、待測定。2.2.2總汞測定準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波 消解法消解，轉(zhuǎn)移定容、待測定。2.2.3鉛測定準確稱取試樣59,炭化

10、、灰化，采用干法灰化法處理，轉(zhuǎn)移 定容、待測定。2.2.4鎘測定準確稱取試樣0.5g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，用微波消 解法消解，轉(zhuǎn)移定容、待測定。31個稻米樣品4種金屬元素含量的具體測定結(jié)果詳見表4。表4稻米樣品中砷汞鉛鎘含量測定結(jié)果統(tǒng)計表4種兀素含量（mg/kg）1號樣與2號樣含量比較（%）地區(qū)與樣品號無機砷總汞鉛鎘無機砷總汞鉛鎘GBC 0.15GBC 0.02GBC 0.20GBC 0.20(C1-C2) x100/C10101-101-20.0990.0680.00650.00570.1000.0600.0900.07031.013.040.022.002r 02-1 :02-20.

11、0950.0670.00700.00600.0300.0210.0800.06330.015.028.521.00303-103-20.1100.0710.00800.006710.0700.0450.1000.07735.116.035.523.504r 04-1104-20.1050.0690.00450.00400.0600.0390.1100.08534.012.035.023.00505-1 105-20.0550.0400.00850.00710.0200.0140.0100.00827.016.028.016.00606-106-20.0700.0500.01000.00800.

12、1000.0600.0750.05829.020.040.023.207:07-107-20.1000.0660.00900.007310.1500.0870.0400.03134.519.042.022.00808-108-20.0600.0450.00100.00090.0100.0070.0050.00425.010.030.010.00909-109-20.0900.0640.00800.007010.1400.0950.0300.02628.513.032.015.010P10-110.0640.0480.00500.00430.0600.0430.0550.04325.214.02

13、9.022.11111-111-20.0800.0580.00400.00350.0900.0630.0700.05727.013.030.018.01212-112-20.08810.0640.00300.00260.1500.0890.1000.07627.513.041.024.513r 13-113-20.07510.0540.00200.001810.1800.1040.150 :0.11228.012.042.025.11414-114-20.0651 0.0490.00700.006010.2800.1590.0780.06225.015.043.121.015-10.0800.

14、00200.4100.0981515-20.0600.00180.2250.07425.312.045.124.015-30.0590.00180.2240.0733討論3.1對樣品前處理方法的選擇樣品的前處理對保證檢測結(jié)果的準確性起著 十分關(guān)鍵的作用，目前用于糧油樣品前處理的方法主要有常規(guī)消解、壓力消 解、微波消解、干法灰化、過硫酸銨灰化等。根據(jù)大量的實驗對比，我們在測定 汞、鎘元素含量時，有針對性地采用了微波消解法，充分利用其高壓和密閉 特點，用硝酸直接分解樣品，用微波輔助加熱，消解完全、快速，對環(huán)境影響 ??；我們在測定鉛元素含量時根據(jù)樣品中鉛限量標準和方法的靈敏度有針對性地 增大樣品量并

15、選用簡單實效的干化灰化法。3.2對樣品中四元素檢測方法的選擇對糧油食品中砷汞鉛鎘含量的檢測方法較多，有銀鹽法、砷斑法、二硫腙 光度法、冷原子吸收光譜法、單掃描極譜法、石墨爐原子吸收、火焰原子吸 收、氫化物原子熒光光譜法等。但從穩(wěn)定、經(jīng)濟、靈敏等方面比較，我們在測定 無機砷和總汞時選用了氫化物原子熒光光譜法，檢出限分別為0.04mg/kg、 0.15ug/kg ；我們在測定鉛和鎘時選用了石墨爐原子吸收光譜法，檢出限分別為 5ug/kg、0.1ug/kg。3.3對樣品檢測結(jié)果的分析3.3.1所檢15個地區(qū)31個稻米樣品的砷含量在0.045-0.110 mg/kg、汞 含量在0.0009-0.010

16、0mg/kg、鎘含量在0.004-0.150mg/kg均不超國家標準； 鉛元素在0.007-0.410mg/kg有4個樣超標。稻米中含有的這些重金屬元素主 要來自于土壤中的自然本底。砷汞鉛鎘對稻米食品的污染主要是以含此類元素 的肥料、農(nóng)藥、廢水灌溉農(nóng)田造成的。隨著環(huán)境污染的日益惡化，土壤中的砷 汞鉛鎘的自然本底值升高，稻米中的此類元素含量必定升高，所以控制這些區(qū) 域的環(huán)境污染成為日益緊迫的事情。3.3.2對本次實驗中鉛超標的1 4與1 5號區(qū)域作進一步調(diào)查分析，其主要 污染原因來自于附近的鋼絲繩產(chǎn)業(yè)區(qū)（年用鉛量約3000噸、廢水廢氣中含鉛 量較高）。對鉛超標的1個大米樣用去離子水反復沖洗4次并經(jīng)烘箱80C烘 干處理后，形成15- 3號“凈米”樣再作進一步監(jiān)測表明：其中的砷汞鉛鎘元 素含量基本無變化，這說明簡單的水沖淘洗已不能減輕重金屬元素對食用大米 的污染。333樣品由稻谷糙米到特等大米的去除皮胚過程中，砷汞鉛鎘的去除率達 到了 10%-458左右，而且Pb AsCdHg,這似乎與其毒性系數(shù)有負關(guān)聯(lián)，這 還有待進一步研究證實。這說明，稻谷糙米的皮層和胚中的重金屬元素含量較 高，通過去除皮胚等提高加工精度的措施，可以一定程度上減輕其危害。如本次 實驗中檢測的14-1號稻谷“糙米”樣鉛含量超標，但14-2號“大米”樣已不超標。3.3.4本次實