蔬菜中重金属含量测量

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的氧化物覆盖,所以我们一般看到的铅是灰暗色的。熔点327.502°C,沸点1740°C,密度11.3437g/cm3,硬度1.5,质地柔软,延展性强,没有氧化层的铅色泽光亮,抗腐蚀性能很高,因此它往往用来作为装腐蚀力强的物质(比如硫酸)的容器。加入少量锑或其它金属可以更加提高它的抗腐蚀力(类似于合金)。

金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用,其表面会很快氧化生成保护薄膜;在加热条件下,铅能很快与氧、硫、卤素化合;铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用,能与热或浓盐酸、硫酸反应;铅与稀硝酸反应,但与浓硝酸不反应;铅能缓慢溶于强碱性溶液。 1.2.3 铅对人类健康的危害

铅因为具有毒性,它可以破坏儿童的神经系统,它可以导致血液循环系统和脑的疾病。长期接触铅和它的盐(尤其是可溶的和强氧化性的PbO2)可以导致肾病和类似绞痛的腹痛。看看历史,许多人认为古罗马皇帝的老年痴呆是由于当时铅被用来作为水管(以及铅盐被用来作为加入酒中的甜物)造成的。而且,铅在人体里积蓄后是不会自动排除,只能通过某些药物来清除,所以少量铅进入身体不会被感知到,富集一定程度就会对身体造成很大的危害。摄入过多的铅及其化合物会导致心悸,易激动,并会使神经系统受损,甚至会致癌和致畸。铅含量的超标会对儿童产生非常大的负面影响,影响发育或者发育不良。

在日常生活中,把报纸等印刷品作为食物包装、家居装饰中使用含铅油漆、汽车尾气排放等均会引起铅中毒。铅进入人体后会阻碍血液的合成,导致人体贫血; 或经血液侵入大脑神经,造成脑组织损伤; 或通过胎盘,影响胎儿发育。适量补充维生素C能补足因体内摄取铅而引起的VC损耗,减缓铅中毒症状,并且促进铅的排出。此外,VE、VB1、VB2等均对改善铅吸收沉积的症状和促进生理功能恢复有一定的效果。

含有铅盐的陶瓷制品也有可能间接导致中毒,尤其是当容器内的溶液是酸性的(比如果汁),这些酸性溶液可以溶解陶瓷中的铅离子,从而饮用这些果汁就会就会把铅带入身体,对身体造成危害,尤其对女孩子和年轻妇女,铅的害处可能非常大,甚至会影响到下一代[6]。

1.3 重金属镉

1.3.1 镉的简介

镉,由德国革丁根大学化学兼药学教授斯特罗迈尔在1817年发现。化学符号

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是Cd,原子序数是48,原子量112.41,元素名来源于拉丁文,原意是―菱锌矿‖。镉是较稀有的元素,在地壳中的含量约为十万分之二,但这似乎并没有影响到它作为常见污染重金属的地位。镉在自然界都以化合物形式存在,最为常见的是硫镉矿。

镉是一种毒性很强的重金属,有―五毒之首‖之称,是人体非必需的有毒元素。镉元素半衰期长达20~30年,且具有富集作用,不宜生物降解。含镉废水污染了土壤。农产品通过生物富集作用积累了大量的镉。这些镉经食物链转移至人体内,受害者的初期症状为腰、背、下肢疼痛,以后疼痛逐渐加剧,步行时象鸭子般臀部左右摇摆,容易发生病理性骨折。日本人称之为―骨痛病‖或―疼疼病‖。2005 年北江镉污染事件、2006 年湘江镉污染事件、2012 年广西龙江镉污染事件及2013年镉大米事件让镉污染成为关注的热点之一。 1.3.2 镉的理化性质

镉是蓝白色质地柔软的有毒过渡金属,密度8.642 g/cm3,比锡稍硬,比锌软,有韧性和延展性。镉在干燥空气中很稳定,潮湿空气中会氧化,从而表面覆盖一层氧化膜,红热时形成褐色氧化物,燃烧时会产生红色的火焰;镉与卤素在高温下能发生剧烈反应,形成卤化镉;可与硫直接化合成硫化镉;能溶于酸形成相对应的盐,但不溶于强碱。 1.3.3 镉对人类健康的危害

镉进入人体后,在体内形成镉硫蛋白,通过血液传输到达全身,并有选择性地蓄积于肾、肝中。肾脏可蓄积吸收量的1/3,是镉中毒的主要器官。此外,在脾、胰、甲状腺、睾丸和毛发也有一定的蓄积。镉的排泄途径主要通过粪便,也有极少量的可从尿液中排出。

在正常人的血液中,镉的含量是非常低的,一旦接触镉后就会迅速升高,但停止接触后可立即恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合,能使许多酶系统受到抑制,从而影响到肝、肾器官中酶系统的正常功能。镉还会损伤肾小管,使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状,并使尿钙和尿酸的排出量大大增加。镉可通过呼吸道和消化道进入人体,长期过量接触镉会引起慢性中毒,会对肾造成一定的损害,晚期病例则会出现肾功能不正常,并可伴有骨骼病变;短时间内吸收大量的镉可引起急性中毒,会出现恶心、呕吐、腹痛等不良症状。急性镉中毒,大多数是由于在生产环境中一次吸入或摄入大量镉化物引起的。大

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剂量的镉是一种局部强刺激剂。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸道刺激症状,如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉从消化道进入人体,则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹泻等症状,严重的可因肝肾综合症死亡。从动物实验和人群的流行病学调查研究中发现,镉还能使温血动物和人的染色体发生畸变[7-8]。

预防镉中毒的营养摄入:蛋白质应充足,减少血红蛋白含量下降和低蛋白血症,应食低脂肪,因为膳食脂肪会增加镉的吸收;钙摄入量不低于800毫克,高钙膳食对镉中毒有保护作用;摄入适量的锌,补锌能促进金属硫蛋白的合成,减少肝肾损害,促进恢复;摄入足够的抗坏血酸可对镉的毒性产生拮抗作用。

1.4 蔬菜中铅、镉的测量方法

1、光度法:国家标准中第三标准法双硫腙比色法测食品中铅含量。主要是利用pH=8.5~9.0时,硫离子与双硫腙生成红色配合物,溶于三氯甲烷,加入柠檬酸铵,氰化钾与盐酸羟铵等,排除铁、铜、锌等杂质离子的干扰,与标准系列比较定量。国际中测镉的第三法则是用在碱性溶液中镉离子与6-溴苯并噻唑偶氮萘酚形成红色络合物,溶于三氯甲烷,氰化钾等剧毒物质,故应用具有一定的局限性[9]。

2、原子荧光光谱法:基本原理是基态原子(一般蒸汽状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态,而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。准确配制铅镉系列的标准溶液,在实验工作条件下,测定这两个元素的荧光强度,得到线性回归方程,再将待测样品的荧光强度代入方程即可得到样品中铅镉的浓度。该法快速、简便、准确且灵敏度高,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定[10]。

3、火焰原子吸收光谱法(FAAS):火焰原子吸收光谱法具有较高的灵敏度,相对费用较低,易实现在线分析等优点。在重金属元素的分析中应用很广泛。FAAS 是标准检验方法中的一种,最低检出限为4 μg /ml。FAAS操作简单,分析速度快,测定高浓度元素时干扰小、信号稳定,但该方法也存在一些缺点,测定每种元素均需要相应的空心阴极灯,这对检测工作带来不便。且样品预处理步骤复杂,时间长,易受污染,空白值高,灵敏度低,试剂用量大,分析结果易受影响等[11,12]。

4、石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS):与FAAS相比,GFAAS样品预处理简单、灵敏度高、测量精度好,可分析固体或气体试样。试样经灰化或酸消解后,注入

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原子吸收分光光度计石墨炉中,电热原子化后吸收283.3nm共振线,在一定浓度范围,其吸收值与铅含量成正比,与标准系列比较定量。分别准确量取一定量的铅镉储备液,配置一系列标准溶液后按所选工作仪器条件用原子吸收分光光度计测出各溶液吸光度并制作A-C标准曲线,得出其一元线性回归方程。再测出一定量试样溶液吸光度,代入回归方程中即可得到铅镉含量[13]。

5、等离子体原子发射光谱法(ICP-AES):等离子体发射光谱法可以同时测定样品中的多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时,经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种链锁反应使更多的氩原子电离,形成原子、离子、电子的粒子混合气体,即等离子体。等离子体火炬可达6000~8000K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子火炬中,气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱,所以等离子体发射光谱可用来定性测定样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度无关,与标准溶液进行比较,即可定量测定样品中各元素的含量。该法快速、准确、灵敏度高,但运行成本较高,可同时测定多种元素,只测定铅镉两种元素较浪费[14]。

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