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农科院解决重金属快速检测灵敏度差问题
2020年06月02日 08:46:20
来源：仪器网 点击量：4293
近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队，首次将介质阻挡放电预富集技术用于紫外蒸气发生，有效解决了紫外蒸气发生技术分析灵敏度差的难题。
【化工仪器网 科技前沿】近年来，“镉大米”等粮食重金属超标事件频发，重金属污染已经成为威胁我国农业发展和粮食安全的重要因素。根据2014年环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》，全国土壤重金属总的超标率为16.1%，耕地土壤点位超标率为19.4%。土壤中的重金属元素会在作物生长过程中富集到农产品中，当这些农产品被食用，就会危害人类的健康。
重金属进入人体后很难被代谢，会在人体内缓慢积累造成慢性危害。例如镉在人体的生物半衰期为15-30年，主要损害肾脏、骨骼和消化系统；汞在体内的生物半衰期为70天，在脑内可达180-250天，会导致脑和神经系统损伤。
随着重金属超标事件不断登上热搜，重金属污染问题已经引起了广泛的关注。解决土壤重金属污染问题已经刻不容缓。重金属检测是应对重金属污染不可缺少的技术，也是农产品和饲料质量安全的保障。开发重金属快速检测技术对市场监管、环保、农业等部门都有重要的意义。
目前，重金属快速检测技术的一个开发方向是利用紫外蒸气发生技术进行进样。紫外光诱导化学蒸气发生(PVG)可将目标分析物通过光化学反应转化为挥发物形态。其原理是利用小分子量有机物(如甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和乙醇等)在紫外光的作用下产生自由基，这些自由基再与相应元素反应生成挥发性物质。紫外光诱导化学蒸气发生具有进样效率高、方法简单、绿色和抗干扰能力强等特点，主要用于原子光谱的进样。
然而，紫外蒸气发生存在分析灵敏度低的问题，制约了其在重金属快速检测技术中的应用。这也成为上重金属快速检测技术研究领域的热点。近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队，首次将介质阻挡放电预富集技术用于紫外蒸气发生，有效解决了紫外蒸气发生技术分析灵敏度差的难题。
与石英管、石墨炉、钨丝等常用于提高原子光谱灵敏度的气相富集技术相比，常温常压的介质阻挡放电技术有效解决了装置难以小型化且能耗大的问题，是重金属快速检测成为可能。研究团队以硒元素为研究对象，揭示了光化学发生(紫外蒸气发生)过程中介质阻挡放电气相富集的原子/分子机理。填补了该领域的技术空白和理论基础，并另辟了一个绿色、高效、灵敏检测重金属的新方向。相关研究成果作为封面文章发表在《分析化学》上。
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