科研进展简报

大米重金属高灵敏度检测新方法

来源:武汉光电国家研究中心    作者:激光与太赫兹技术功能实验室    发布时间:2018年09月07日

      民以食为天,食以安为先,近年来大米重金属超标事件时有报道(如图1),而传统的大米重金属检测方法由于存在耗时、操作复杂等难题,无法满足快速检测需求。因此,亟需一种快速、原位检测新技术,以解决大米重金属超标的快检难题。激光诱导击穿光谱(Laser-induced Breakdown Spectroscopy, 简称LIBS)是一种基于激光等离子体发射光谱的元素分析方法,因其快速、准确、原位等特点而被广泛应用于农产品成分的检测,然而目前LIBS技术在农产品检测极限上仍然达不到国家标准。


图 1 中国大米污染不完全分布图

 

       为了快速高灵敏地检测大米中有害元素,武汉国家光电研究中心激光探针研究小组李祥友研究员及其博士生杨平等人将超声萃取处理技术引入到LIBS中,通过盐酸对大米中的重金属进行萃取,由固相转化为液相,再将提取液体固化在承载基体表面,最后对承载基体表面的物质进行LIBS检测。利用这种方法,可快速检测大米中的重金属,并显著地提升其检测极限(如图2)。以大米中的Cd、Pb元素为例,使用LIBS技术,对Cd元素检测极限最优可达到 2.8 μg/kg,在LIBS领域超过了我国200 μg/kg的国家限量标准;对Pb元素的检测极限达到43.7 μg/kg, 远远优于200 μg/kg的国家限量标准。

 

图2 大米中镉和铅元素定标结果

 

       2018年8月11日,该研究成果以 “High-sensitivity determination of cadmium and lead in rice using laser-induced breakdown spectroscopy(激光诱导击穿光谱技术对大米中镉和铅高灵敏度检测)”为题发表在爱思唯尔(Elsevier)下期刊Food Chemistry上(Food Chemistry, 2019, 272, 323–328),该项工作得到国家重大科学仪器设备开发专项(No. 2011YQ160017)、国家自然科学基金面上项目(No. 61575073)和博后基金(No.2017M622415)的资助。

文章链接https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.07.214