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農(nóng)科院解決重金屬快速檢測靈敏度差問題
2020年06月02日 08:46:20
來源：儀器網(wǎng) 點擊量：4202
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所“農(nóng)產(chǎn)品質量安全風險評估”創(chuàng)新團隊，首次將介質阻擋放電預富集技術用于紫外蒸氣發(fā)生，有效解決了紫外蒸氣發(fā)生技術分析靈敏度差的難題。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近年來，“鎘大米”等糧食重金屬超標事件頻發(fā)，重金屬污染已經(jīng)成為威脅我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全的重要因素。根據(jù)2014年環(huán)境保護部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布的《全國土壤污染狀況調查公報》，全國土壤重金屬總的超標率為16.1%，耕地土壤點位超標率為19.4%。土壤中的重金屬元素會在作物生長過程中富集到農(nóng)產(chǎn)品中，當這些農(nóng)產(chǎn)品被食用，就會危害人類的健康。
重金屬進入人體后很難被代謝，會在人體內緩慢積累造成慢性危害。例如鎘在人體的生物半衰期為15-30年，主要損害腎臟、骨骼和消化系統(tǒng)；汞在體內的生物半衰期為70天，在腦內可達180-250天，會導致腦和神經(jīng)系統(tǒng)損傷。
隨著重金屬超標事件不斷登上熱搜，重金屬污染問題已經(jīng)引起了廣泛的關注。解決土壤重金屬污染問題已經(jīng)刻不容緩。重金屬檢測是應對重金屬污染不可缺少的技術，也是農(nóng)產(chǎn)品和飼料質量安全的保障。開發(fā)重金屬快速檢測技術對市場監(jiān)管、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門都有重要的意義。
目前，重金屬快速檢測技術的一個開發(fā)方向是利用紫外蒸氣發(fā)生技術進行進樣。紫外光誘導化學蒸氣發(fā)生(PVG)可將目標分析物通過光化學反應轉化為揮發(fā)物形態(tài)。其原理是利用小分子量有機物(如甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和乙醇等)在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基，這些自由基再與相應元素反應生成揮發(fā)性物質。紫外光誘導化學蒸氣發(fā)生具有進樣效率高、方法簡單、綠色和抗干擾能力強等特點，主要用于原子光譜的進樣。
然而，紫外蒸氣發(fā)生存在分析靈敏度低的問題，制約了其在重金屬快速檢測技術中的應用。這也成為上重金屬快速檢測技術研究領域的熱點。近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所“農(nóng)產(chǎn)品質量安全風險評估”創(chuàng)新團隊，首次將介質阻擋放電預富集技術用于紫外蒸氣發(fā)生，有效解決了紫外蒸氣發(fā)生技術分析靈敏度差的難題。
與石英管、石墨爐、鎢絲等常用于提高原子光譜靈敏度的氣相富集技術相比，常溫常壓的介質阻擋放電技術有效解決了裝置難以小型化且能耗大的問題，是重金屬快速檢測成為可能。研究團隊以硒元素為研究對象，揭示了光化學發(fā)生(紫外蒸氣發(fā)生)過程中介質阻擋放電氣相富集的原子/分子機理。填補了該領域的技術空白和理論基礎，并另辟了一個綠色、高效、靈敏檢測重金屬的新方向。相關研究成果作為封面文章發(fā)表在《分析化學》上。
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