3第三章重金属污染对农产品安全性的影响及检测.ppt

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1、第三章 重金属污染对农产品的安全性影响和检测,重金属简介重金属对农产品的污染及来源典型重金属元素的毒性及危害重金属分析样品的处理重金属检测分析技术,主要内容,一、重金属简介,重金属 是指密度在5以上的金属,实际上主要是指铅、汞、镉、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。对人体毒害最大的有5种:铅、汞、铬、砷、镉。,二、重金属对农产品的污染及来源,(一)重金属污染的特点:生物不可分解性持久性生物累积性毒性(强弱与其存在形式和化学形态有关)时空分布性,(二)农产品中重金属的来源重金属进入农产品的途径:自然;人为(1)工业三废 污水灌溉、大气沉降(

2、2)化肥农药的大量使用 p肥、农用物资(3)生活垃圾 城市生活垃圾露天堆放、废旧电池简易填埋,(4)交通污染 尾气排放(5)农产品贮藏加工过程中的污染 贮藏器具、管道、食品添加剂,(三)重金属的毒性及危害,1.慢性中毒 2.致癌作用 3.致畸作用 4.变态反应与炎症 5.对免疫功能的影响,“十二五”国家规划重金属污染综合防治“十二五”规划重点控制的重金属元素:铅、汞、镉、铬、砷。,汞(Hg)银白色液态金属,常温下能蒸发,表面张力大,常可在空气中形成二次汞源。,(一)汞的理化性质,俗称水银,在常温下是银白色而有金属 光泽的液体,是唯一的液体金属。几乎不溶于水,而能溶于硝酸、硫酸和王水,一般不与碱

3、性溶液发生反应。汞可以溶解许多金属形成汞齐,汞齐加温时又产生汞蒸气。在室温下能与硫和氯结合生成硫化汞和氯化汞。在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在。,(二)汞污染的来源 以汞为原料的工业生产过程中产生的含汞废水、废气和废渣对环境的汞污染非常严重。这类工业主要包括氯碱工业、电子工业、塑料工业、仪表工业、含汞农药工业等。,(三)吸收 金属汞:主要以蒸气形 式通过呼吸道 吸收76%85%无机汞:消化道 15%有机汞:消化道 90%、呼吸道及皮肤,(四)汞的代谢,(分布)汞被吸收以后随血液分布到全身各器官,金属汞和无机汞在体内分布的递减顺序为:肾肝血液脑末梢神经 吸收甲基汞初期,血液和肝脏含汞较

4、高,然后逐渐向脑组织转运,最后的顺序是:肝脑肾血液。,(排泄和蓄积),主要经肾、肝、肠排泄,其次可随肠黏膜脱落和从汗腺、唾液腺、乳腺、毛发和指甲排出。,无机汞化合物容易排出体外,不易造成肝脏和肾脏的损害。有机汞化合物以甲基汞的毒害最大,可以通过血脑屏障和胎盘屏障,引起中枢神经系统症状和胎儿畸形。甲基汞对胎儿的毒性:脐带中的甲基汞要比母体高出20,胎儿脑组织中的甲基汞也比母体高,造成胎儿早亡或功能不全(致畸作用)。,急性汞中毒:口服:腐蚀性口腔炎和胃肠炎(患者口腔和咽喉灼痛,并有恶心、呕吐、腹痛,继有腹泻)周围循环衰竭和胃肠道穿孔急性肾功能衰竭,肝脏损害吸入蒸气:可引起发热、化学性气管支气管炎和

5、肺炎,出现呼吸衰竭,亦可发生急性肾功能衰竭。皮肤接触汞及其化合物:可引起接触性皮炎,具有变态反应性质。皮疹为红斑丘疹,可融合成片或形成水疱,愈后遗有色素沉着。,慢性汞中毒:神经性症状:头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等吸入汞蒸汽:肝炎、肾炎、和尿毒症等走路不稳,面容痴呆,耳聋眼瞎,重者全身麻痹,最后精神失常,死亡。经常感冒,疲劳,经常头痛、失眠、颈椎痛、腰痛,而且久治不愈。精神病,中毒后的急救和治疗:急性汞中毒时,应尽快吸出胃内容物,以牛奶、蛋清、豆浆或25碳酸氢纳溶液反复洗胃。对休克症状者进行输液、注射强心剂、吸氧;另一方面可肌注二巯基丙醇(BAL)或口服青霉胺等促排体内吸收的

6、汞。对于慢性中毒者,可使用大量三磷酸腺苷制剂、烟酸、维生素B1、维生素B12、维生素E等治疗,都有较好的排汞效果,水俣病,这种病症最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。随后不久,此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害,轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形,重者神经失常,或酣睡,或兴奋,身体弯弓高叫,直至死亡。,1953年,水俣市,水俣病:由汞污染引起的最为致命的公害病,主要由于环境中的汞经生物甲基化作用转化为甲基汞,并通过鱼、贝富集以及人的摄食等食物链途径,导致人体中枢神

7、经病患,因最早发现于日本水俣湾而得名。,如何避免汞中毒?蛋白质:蛋氨酸含巯基的胱氨酸和半胱氨酸与汞结合蛋、奶、鱼、瘦肉等。微量元素硒和维生素E:对汞中毒有明显的防护作用绿色蔬菜、奶、蛋、鱼、花生与芝麻果胶:加速汞排出,减轻中毒症状胡萝卜,简易检毒方法:以尿或呕吐物为试验检材,如其中含有汞化合物,可被检测试剂氯化亚锡盐酸溶液还原为汞,然后沉积在铜片表面,且呈现银白色。其间发生的化学反应(经简化)如下:如铜片不变色,一般可否定体内存在含汞毒物。,铅在自然界很少呈游离态存在。常见的含铅矿物有方铅矿(PbS)、白铅矿(PbCO3)和铅矾矿(PbSO4)。,铅 Pb,(一)铅污染的来源,(二)铅的代谢(

8、吸收)铅进入人体后肝、肾、脾、胆、脑中,以肝、肾浓度最高骨骼(磷酸铅)、牙齿、毛发9095。,(排泄和蓄积)吸入的铅主要经肾脏由尿排出,小部分随粪便、唾液、乳汁、汗液、毛发和指甲排出。食入的铅被消化道吸收的很少,主要从粪便排出。人体内铅的蓄积,一般随年龄的增长而增加。,植物性农产品动物性产品根茎类种子类、瓜果类及叶菜类骨骼及脏器类肌肉、脂肪和乳汁分布以肾脏最高,内脏的含量均比肉中为高,(三)铅的毒理作用,1、急性中毒 急性中毒时,贫血是主要症状之一。患者口内常有金属味、流涎、恶心、呕吐、便秘或腹泻,并有阵发性腹绞痛。神经系统受铅损害出现中毒性脑病。肾受害的中毒性肾病,可见近端肾小管功能异常,尿

9、 中出现氨基酸、葡萄糖等。肝损伤可引起中毒性肝炎等。此外,个别患者可发生 麻痹性肠梗阻、消化道出血等。,2、慢性中毒,1.血液系统2.神经系统3.消化系统4.其他:如肾脏、免疫功能,3、生殖毒性与致畸作用,铅可引起小鼠和仓鼠的后代出现中枢神经系统和骨骼畸形。铅作业女工中发生死胎、流产、畸形及早产者较多。,4、致癌作用,流行病学调查表明,英国铅管工人支气管肺癌校正死亡率较高。给大鼠口服或皮下注射铅盐,可引起肾肿瘤;四乙基铅可使小鼠发生肝癌。,5、环境铅污染引起铅中毒症状,对于从事铅作业的工人要加强个人防护和医学监护。一般监测人体铅接触的指标为:血铅、尿铅、发铅、尿中氨基酮戊酸(-ALA)及红细胞

10、内的ALA脱氢酶。,中毒案例1872年“乐圣”贝多芬死后的验尸报告称“他因铅中毒导致肝硬化而病故”。后人认为,在贝多芬生前时代,德国酿酒者常用铅盐来处理除去酒中酸味,贝多芬晚年贫病交加,又苦于耳疾而常借酒浇愁,以致体内蓄积多量铅而中毒致死。,现代考古学家发现,古罗马人墓穴中的尸骨上有点点黑斑。经分析,黑斑处有高含量铅,由此提出“古罗马亡于铅”之说。据考证,古罗马贵族富豪用铅管导水,以铅砖砌造浴池,用铅盐作甜食佐料,又以铅制器具作食物盛器,结果使大量铅进入人体,引起中毒。在贵族社会中流产、不孕、死胎的发生率极高。,(四)铅中毒的主要原因:1、大气吸入 2、受污染农产品:粮食、蔬菜、水果 3、加工

11、食品:皮蛋、爆米花、铅质焊锡罐头食品等,4、经常接触彩印的食品包装、油漆类物品、含铅化妆品、染发剂、被铅污染的衣物、汽车尾气、含铅药物5、点含铅的蜡烛,特别是点有香味的和慢燃的蜡烛等。,6、使用不合格的彩釉餐具可能是导致体内铅含量超标的一个重要原因。,如何防止铅中毒?生活习惯不能把报纸等印刷品用作食品包装;避免食品包装袋上的字画、商标直接与食物接触,特别是酸性食品;蔬菜水果食用前要洗净,能去皮的尽量去皮;不要采用含铅油漆装饰家中的墙壁、地板和家具等;尽量选用无铅化妆品、染发剂等;不要使用含铅材料做餐具,不要用彩釉陶瓷制品盛装酸性食物和饮料;尽量少到汽车流量大、铅污染严重的街道或公路旁去饮食蛋白

12、质、维生素C、D、E,具有一定的防铅和驱铅功能的天然食物:牛奶茶叶(含有茶多酚和维生素C)海带大蒜洋葱VC含量高的水果、蔬菜,中毒后的急救和治疗,定量检测尿中含铅近于0.1mg/L,就应疑是铅中毒病者,追查铅毒来源并脱离接触。在饮食中还可多吃一些大蒜,因为大蒜中含元素硒量较多,对铅的毒性有拮抗作用。对于急性中毒者应立即离开染毒区,用2530硫酸镁或1硫酸钠洗胃,用乙二胺四乙酸二钙钠或二巯基丙醇(BAL)等药剂进行驱铅治疗。对于慢性中毒者可采取对症疗法和保健疗法,如增加营养性高蛋白饮食,大量服用维生素C和维生素B1及多作紫外线辐照等。,简易检毒方法以尿、粪便、血液、呕吐物为检材(对含有机质的检材

13、,需将其以硝酸硫酸湿式消化法预处理后再作检测)。如其中含有铅化合物,可与检测试剂硫化钠反应生成硫化铅黑色沉淀。反应如下:也可用硫酸铅法,即以硫酸作为试剂,与检材中所含铅反应生成硫酸铅白色沉淀,且此沉淀可溶于醋酸铵溶液。,镉(Cd)分子量:112.41性状:微带蓝色的银白色金属,质软,具延伸性,耐磨沸点:767熔点:320.9密度:8.65溶解度:易溶于硝酸,难溶于硫酸和盐酸,镉的来源:镉在自然界中多以硫镉矿(CdS)形态存在、并常与锌、铅、铜、锰等共生于这些元素的相关矿物中。所以在这些金属的冶炼过程中会排出多量的含镉三废。食品占51.0%,饮水占1.1%,空气1.0%,香烟46%,“痛痛病”,

14、镉污染的防治:加强对工业镉的三废治理防止镉对食品的污染,加强食品的污染监测烟叶、家畜内脏、贝壳类水生生物有较高富集镉的能力。,镉的毒性,1急性毒性 镉对胃肠黏膜有刺激作用,故口服镉化合物可引起呕吐,并可引起腹泻、休克和肾功能障碍。人在生产环境中大量吸入镉烟尘和蒸气也可引起急性镉中毒,口有金属味,出现头晕、头痛、咳嗽、呼吸困难、恶寒、呕吐、腹泻等,并产生肺炎和肺水肿。此外,还可引起肾功能不良。,2慢性毒性,人长期吸入镉尘或镉烟可损害肾或肺。主要症状为肺气肿,嗅觉减退或丧失,牙釉出现黄色环,肾小管功能障碍,蛋白尿,体力减退等。此外,有人报告尚有骨软化症,轻度贫血,高血压等。,痛痛病,3其他损害,近

15、年来的流行病学调查表明,接触镉的工人前列腺癌及肾癌发病率比对照组高。镉还可对动物产生下列慢性损害:高血压;致癌作用致畸形作用;贫血;骨质疏松。,这些废旧电池中就含有镉,进入人体的镉会损害男性生殖系统,生育率都会受到影响。在英国威尔斯北部的一个小村,近几年出生的全是女性;在我国山西省的一个村庄,十多年来无一家生男,而且成年妇女个个患头疼和骨痛的怪病。调查发现,在这类“女儿村”内饮水中的镉含量都偏高。此外,有关研究人员曾以猪和白鼠作为试验对象,在饲料中加人一定量的镉,结果在繁殖的动物中,雌性明显多于雄性。,简易检毒方法可取尿液、粪便作为人体镉中毒的检材,对于中毒死亡者则可取用肝、肾等组织。使用这类

16、检材一般还需用硝酸硫酸法进行试样前处理,以破坏其中所含有机质,然后以所得消化液作为检液。在检液中加入盐酸酸化,再滴加适量的5氰化钾溶液和20硫化钠溶液,如产生黄色沉淀,表示原检材中有镉存在。其中发生的主要化学反应为:,回顾,重金属的概念重金属污染的特点重金属的来源常见重金属的毒性及危害作用,思考,什么是重金属,重金属污染的特点有哪些?农产品中重金属的来源有哪些?简述铅、汞、镉、铬、砷元素的毒性及对人体的危害作用。,铬(Cr)铬是银白色的坚硬金属,有二价、三价和六价化合物毒性:六价三价二价六价铬的毒性比三价铬几乎大100倍。,缺铬对身体的危害:三价铬人体所必需的微量元素正常人体内含6mg,肝、肺

17、组织内铬是胰岛素的一个必要的辅助因子,铬缺乏导致胰岛素活性下降,致使糖代谢紊乱,血糖升高糖尿病。铬对某些酶系统有促进作用,抑制体内脂肪酸和胆固醇的合成,缺铬时血液中胆固醇含量增高,沉淀在血管壁上形成动脉粥样硬化高血压和冠心病。,铬的污染来源:采矿场、冶炼电镀厂、机器制造厂、汽车制造厂、飞机制造厂、染料厂、印刷厂、制药厂对人体的毒害:对皮肤粘膜的刺激作用,引起皮炎、湿疹,气管炎和鼻炎六价铬可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌(铬癌),对环境有持久危险性。铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。,(一)砷的理化性质,相对密度为5.727熔点814主要氧化态为As3+和As5+我国将氧化砷俗称为砒霜。

18、,砷 As,As5+的毒性只为As3+的1/5.不同形态砷化物的毒性顺序是:As(III)As(V)MMA(一甲基砷酸)DMA(二甲基砷酸)AB(砷甜菜碱)、AC(砷胆碱),出现有机基团结合越多,其毒性越小的趋势.,(二)砷污染的来源,自然:岩石的风化、含砷火山岩浆的喷发 人为:采矿、金属冶炼、煤炭燃烧、含砷工业品和含砷农药的生产和使用,(三)慢性中毒,慢性砷中毒主要有以下临床症状和体征:(1)慢性中毒初期,表现为无力、厌食、恶心,有时呕吐、腹泻等;随后发生结膜炎、上呼吸道炎,且常有鼻中膈穿孔等症状。(2)皮肤色素沉着(砷性黑皮症),呈褐色或灰黑色弥漫性斑块状,逐渐融合成大片。(3)砷性皮肤过

19、度角化,皮肤角质增生变厚、干燥、皴裂。,黑脚病(黑足病、乌足病),由于慢性砷中毒而产生到一种地方病,地方性砷中毒(Endemic Arsenism)简称地砷病,是一种生物地球化学性疾病。是长期饮用含砷量过高的天然水而引起的一种地方病。我国台湾省西南部一些沿海地区,泉水中的含砷量高达1.82mg/L。新疆奎屯砷中毒地区有的自流井中含砷量为0.6mg/L,均有本病流行。,砷角化症,砷中毒,(4)指甲失去光泽,脆而薄,或不规则增厚并出现白色横纹;头发也变脆、易脱落。(5)末稍神经炎,四肢无力、疼痛,甚至肌肉萎缩、行动困难、瘫痪。(6)心血管系统受累,外周血管系统也受到损伤,肢体血管狭窄,尤其下肢严重

20、,进而发展为完全阻塞,临床表现为间歇发作性脚趾发冷、疼痛、间歇跛行,经过数月或数年可发展到坏死。此外,慢性砷中毒还可引起肝、肾的损害。,毒性及中毒案例,砷急性中毒多由事故、下毒引发。其症状外观表现在古典小说水浒传第25回“药鸠武大郎”中有过描写;“油煎肺腑,火燎肝肠,心窝里如雪刃相侵,满腹中似钢刀乱搅,浑身冰冷,七窍血流”。又是“牙关紧咬,喉管枯干”,最终“肠胃迸断,呜呼哀哉”。死后火化,其“毒药身死的证见”便是“骨殖酥黑”的表象。,重金属分析样品的处理样品的采集、保存和制备 样品的预处理重金属常见分析技术 传统方法 快速检测技术,重金属分析样品的处理技术,1.样品的采集、保存和制备,(1)采

21、样的原则:代表性(2)采样容器要求:采样容器根据检验项目选用硬质玻璃瓶或聚乙烯制品。器具和容器类要先用洗涤剂洗涤干净,然后用硝酸(1+1)?浸泡过夜,最后用蒸馏水冲洗晾干备用。,1)蔬菜、水果类:将样品用清水洗去异物泥土后,自然晾干,取可食部分约500克磨碎混匀或匀浆。2)肉类:取250-500克瘦肉,磨碎制成匀浆。3)鱼类、海产品类:去头、内脏、鱼鳞,取可食肉约100g,磨碎或匀浆。4)蛋类:取5-8枚鲜鸡蛋,去壳后,搅匀备用。5)奶类:摇匀后直接取样。6)大米:取可食部分约200g,用食品加工机磨碎混匀。,样品的制备,2.重金属分析样品的预处理,在食品的重金属检验中,样品预处理最为食品检验

22、的关键步骤,直接影响分析结果的精密度和准确度,选择合适的预处理方法,缩短样品的预处理时间,是在保证检验质量的同时提高检验效率的一个重要方法。,为什么要对样品的进行预处理?把样品处理成分析测定所要求的状态重金属含量属痕量范围,前处理和测定过程时可能带来的外来污染和基体干扰较多,去除干扰因素,保留完整的被测组分,样品预处理的方法干法灰化湿法消解(湿法消化)微波消解紫外光分解法,这些方法各有其特点,应根据样品的待测元素以及实验设备等选用。,(一)干法灰化,干灰化法是指通过升高温度使样品中有机物质全部挥发掉,达到除去有机物质的目的。干法灰化具有操作简单,并且可以一次处理大批量样品的优点。,干法灰化法步

23、骤,聚四氟乙烯坩埚,缺点:灰化温度比较高,一般都在500摄氏度左右,可能会有部分元素因为蒸发而损失掉(部分由于坩埚或器皿的吸附,还有些样品可以与坩埚和器皿反应生成难以用酸溶解的物质如玻璃或耐熔物质等),从而导致元素的部分损失。不适合易挥发性元素Hg、As、Zn、Sn、Pb、Cd等。,低温灰化法,低温灰化法是利用高频电场激发氧气产生激发态原子的技术,使样品进行氧化分解。通常在100以下就能使样品完全灰化,在测定含砷、汞、硒、氟等易挥发元素的生物样品时效果十分显著。低温灰化炉价格昂贵,灰化速度慢,(二)湿法消化法,湿消化法是在适量的食品样品中,加入氧化性强酸,加热破坏有机物,使待测的无机成分释放出

24、来,形成不挥发的无机化合物,以便进行分析测定。湿法消化是目前应用比较广泛的一种食品样品前处理方法,该方法实用性强,几乎所有的食品都可以用该方法消化。,优点:加热温度较干法灰化法低,减少金属元素的挥发损失缺点:样品消化时常使用的试剂硝酸、高氯酸、过氧化氢,硫酸都具有腐蚀性且比较危险消解过程产生酸雾和烟,对通风橱的腐蚀性也很大,按GB 5009.12-2010操作:固体样品约称取0.53g,液体样品约称取5.0g于50mL三角烧瓶中,加入10mL硝酸,0.5mL高氯酸,放置片刻,于电热板上小火缓缓加热,待作用缓和再升高温度加热消化至样品有机物质分解完全。再加大火力至产生白烟,待瓶口白烟冒尽后,瓶内

25、液体再产生白烟为消化完全。(期间若样品炭化变黑,补加少量硝酸)。消化液应澄清无色或微带黄色,最后约剩0.5mL液体,放冷。用去离子水把消化液转移至25.0mL比色管中定容。,消化时注意事项,1)所使用的试剂均为优级纯,水为双蒸馏去离子水;2)当使用硝酸-高氯酸混合,应注意控制温度,保持消化液23mL,不要消化至干,否则可能发生轻微爆炸;3)含低级醇类样品,消解前要先加热挥发醇类,否则发生剧烈反应,甚至爆炸;4)消化至溶液无色透明或微微带有黄绿色,如样品液颜色变棕黑色,应补加硝酸,直到冒出白烟,此时消解完全。,(三)微波消解法,利用微波的穿透性和激活反应能力,加热密闭容器内的试剂和样品,可使制样

26、容器内压力增加,反应温度提高。,原理,仪器设备:微波消解仪(罐),优点:酸用量少,消解速度快,易挥发元素没有损失。这几年被普遍采用,发展很快。奥谱勒生产的微波消解仪,8-9w,(四)浸提法,浸提法是利用浸提液能解离某些与待测元素结合的键,并对含待测元素的组分有良好的溶解力,而从试祥中将含有待测元素的部分浸提出。这是一种比较简单、安全的样品预处理方法。江霈在测洗发水中汞时采用了沸水浸泡消解法,即将2.5g样品中加入5ml硝酸、2ml过氧化氢混匀,置于沸水浴中加热2-4小时,至透明溶液冷却后加2.5ml盐酸,定容。后用原子吸收法测洗发液中的汞,回收率较高。,(五)紫外光分解法,消解样品中有机物从而

27、测定其中的无机离子的氧化分解法。光源:高压汞灯光解温度:85左右样品中存在易被氧化的成分时,不宜用,各种前处理方法的比较,湿消化法为经典的消化方法灰化法耗时长,且易引起待测元素的损失微波消解法具有待测元素不易损失的优点,但是处理成本较高,同时应注意操作安全。浸提法直接进样技术具有操作简便、速度快、不污染环境、避免被测元素的挥发损失等优点,但只能应用于部分分析技术,食品检验工作者可以根据样品种类和实验室条件综合考虑采用何种前处理方法。,重金属常见分析技术,传统方法原子吸收光谱法(AAS)原子荧光法(AFS)电感藕合等离子体发射光谱法(ICP-AES)紫外可见分光光度法(UV)快速检测技术,原子吸

28、收光谱法(AAS),原理:基于样品中的基态原子蒸气对同种元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。原子吸收光谱仪 AAS具有灵敏度高(ng/mL-pg/mL)、准确度高、选择性高、分析速度快等优点。不能多元素同时分析。,原子荧光法(AFS),原理:原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。原子荧光光度计灵敏度高应用元素有限,仅用于砷、锑、铋、硒、锗、锡、铅、锌、汞的分析。,电感藕合等离体原子发射光谱法(ICP-AES),高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离,利用元素发出的特征谱线进行测定谱线强度与重金属量成正比。

29、ICP-AES具有灵敏度高,干扰小,线性宽,可同时或顺序测定多种金属元素,有对高温金属元素进行快速分析的特点。但检测灵敏度较ICP-MS略差,可用于除镉、汞等绝大部分金属元素的测定。仪器昂贵,紫外可见分光光度法(UV),其检测原理是:重金属与显色剂通常为有机化合物,可于重金属发生络合反应,生成有色分子团,溶液颜色深浅与浓度成正比。在特定波长下,比色检测。双硫腙分光光度法:是以双硫腙为螯合剂,使之与金属离子反应生成带色物质,而后用分光光度法测定该金属离子的方法。(可测Pb、Cd、Zn、Hg),快速检测技术,酶抑制法(生物法)试剂比色检测法(化学法)快速检测试纸法(化学法),(一)酶抑制法,生物法

30、主要是酶法,指的是添加对金属离子敏感的酶到待测样品中,通过传感器将酶的变构现象显示出来,从而定性定量的检测出样品中金属离子的含量。该法操作简单,灵敏度高,仪器设备要求不高。基本原理就是重金属离子与形成酶活性中心的巯基或甲巯基结合后,改变了酶活性中心的结构与性质,引起酶活力下降,从而使底物酶系统中的显色剂颜色、pH、电导率和吸光度等发生变化。,与传统的重金属分析方法相比,酶抑制法具有快速、简便、对所分析的样品需要量少等优点,受到国内外学者的关注。目前用于痕量重金属测定的常用酶有脲酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、葡萄糖氧化酶、丁肽胆碱脂酶和异柠檬酸脱氢酶等。由于脲酶廉价易得,故使用最广泛。,(二)试

31、剂比色检测法,重金属与显色剂反应,生成有色分子团,使用分光光度计进行比色检测。预处理:浸提萃取法铅(二硫腙比色法)砷(硼氰化物还原比色法)汞(二硫腙比色法)铬(二苯碳酰二肼比色法),食品中重金属铅的快速检测方法编号:CDC-11071.适用范围:适用于应急保障以及日常对白糖、皮蛋、蔬菜水果等样品中重金属铅离子的现场快速检测。也可用于造假茶叶美术绿(铅铬绿)的筛查,染色茶叶的含铅量会高于正常茶叶的几十倍。检测限0.1mg/kg。2.样品处理:称取白糖2.0g,或捣碎的皮蛋蛋白2.0g,或其它捣碎的样品2.0g于容器中,加入蒸馏水或纯净水至10mL容量,加入3滴指示剂A,搅拌后浸泡10min以上。

32、3.样品检测:取样品处理后的上清液或滤液5mL于比色管中,依次加入5滴指示剂B,混匀,2滴指示剂C,混匀,2滴指示剂D,混匀,3min后观察颜色变化并与比色卡比对,找出相同或相近的色阶,色阶上标示的数值乘以5即为样品中所含铅mg/kg的大概含量。4.说明与注意4.1本方法为现场快速检测方法,主要检测样品中离子铅的含量,试剂盒法,(三)试纸法,主要通过重金属离子与显色剂发生显色反应进行重金属含量的检测。这些方法与试纸、检测管、试剂盒等结合后,可对重金属进行快速检测。利用重金属与试剂发生化学反应的原理,用纤维类滤纸作为反应载体,可由试纸上的颜色变化分析重金属含量。目前,应运于食品中的试纸主要有镉试剂试纸法,可以用来检测食品中镉的含量。,思考,1、重金属分析的预处理方法有哪些?比较各种方法的优缺点。2、比较干法灰化和湿法消化的差异及优缺点。3、重金属常见的分析技术有哪些?,

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