CN104749240A - 一种检测蔬菜中重金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测蔬菜中重金属的方法，该方法包括：对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末；制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。本发明的方法是通过采用单颗粒气溶胶质谱仪来对蔬菜粉末进行检测，这样不仅能对蔬菜中的重金属进行定性和定量的分析，以实现对蔬菜中的重金属进行形态分析，而且还能够同时对蔬菜中所含的多种重金属进行检测分析。本发明作为一种检测蔬菜中重金属的方法可广泛应用于植物中重金属的检测领域。
Description
技术领域
本发明涉及植物中重金属检测技术，尤其涉及一种检测蔬菜中重金属的方法。
背景技术
近年来,全球面临的人口-环境-资源问题日趋严重，工业废物未经处理直接排放、空气污染、污水灌溉及化肥不合理使用等，导致大量有毒有害重金属进入环境，成为严重威胁到土壤生态环境和农产品安全的重大问题。一方面，土壤中重金属被植物吸收后，会导致作物减产甚至绝收；另一方面，虽然农作物重金属污染一般不会造成人体急性中毒，但可以通过食物链在人体中累积，最终危害人体健康。而蔬菜是人们重要的粮食之一，因此，为了保证蔬菜的食品安全，则需要对蔬菜中的重金属进行检测研究分析。
目前，检测蔬菜中重金属的方法主要包括：1、电感耦合等离子体质谱法；2、原子吸收分光光度法。然而，这些方法存在一些缺点，例如：电感耦合等离子体质谱法仅能对重金属进行定量分析，无法判别重金属在植物中的形态；原子吸收分光光度法不能多元素同时分析，也不能对重金属的形态进行分析。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种采用单颗粒气溶胶质谱仪来检测蔬菜中重金属的方法。
本发明所采用的技术方案是：一种检测蔬菜中重金属的方法，该方法包括：
对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末；
制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。
进一步，所述对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末这一步骤，其具体为：
取出蔬菜，采用去离子水对取出的蔬菜进行冲洗，然后将冲洗后的蔬菜放在冷冻干燥温度为-50℃～-15℃及冷冻干燥压力为5～10帕的条件下进行1至5小时的冷冻干燥，接着，将冷冻干燥后的蔬菜放入球磨机进行研磨，研磨后的粉末经过200目筛后从而制成所需的蔬菜粉末。
进一步，所述的冷冻干燥温度为-30℃，所述的冷冻干燥压力为10帕，所述的冷冻干燥时间为2小时。
进一步，所述的冷冻干燥温度为-20℃，所述的冷冻干燥压力为7帕，所述的冷冻干燥时间为4小时。
进一步，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.2mj～1.5mj。
进一步，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为1.0mj。
进一步，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.8mj。
进一步，所述流化装置采用氮气作为载气。
进一步，所述氮气的流量为1.5L/min。
本发明的有益效果是：本发明的检测方法是将蔬菜制成蔬菜粉末后，通过流化装置使蔬菜粉末进入单颗粒气溶胶质谱仪进行检测，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。由于本发明的方法是通过采用单颗粒气溶胶质谱仪来对蔬菜粉末进行检测，因此，这样不仅能对蔬菜中的重金属进行定性和定量的分析，以实现对蔬菜中的重金属进行形态分析，而且还能够同时对蔬菜中所含的多种重金属进行检测分析。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种检测蔬菜中重金属的方法的步骤流程图；
图2是本发明一种检测蔬菜中重金属的方法中所采用的单颗粒气溶胶质谱仪的检测原理示意图；
图3是本发明一种检测蔬菜中重金属的方法中所采用的流化装置的原理示意图；
图4是含镉蔬菜粉末的颗粒物特征质谱图。
具体实施方式
如图1所示，一种检测蔬菜中重金属的方法，该方法包括：
对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末；
制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。
对于所述的单颗粒气溶胶质谱仪，其工作原理的示意图如图2所示。其中，1表示为颗粒物进样口、2表示为空气动力学透镜、3表示为532nm激光光源、4表示为光电倍增管、5表示为飞行时间质谱、6表示为266nm紫外离子化激光。
对于所述的流化装置，其工作原理的示意图如图3所示，其中，7表示为磁力搅拌机。对于本发明方法这一实施例，优选地，所述流化装置采用氮气作为载气。当所述的流化装置工作时，所述的氮气作为载气进入封闭容器，而磁力搅拌机7进行工作，从而对蔬菜粉末进行流化，经流化后的蔬菜粉末作为待测的粉末样品进入单颗粒气溶胶质谱仪进行颗粒物的检测。
进一步作为优选的实施方式，所述氮气的流量为1.5L/min。
进一步作为优选的实施方式，所述对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末这一步骤，其具体为：
取出蔬菜，采用去离子水对取出的蔬菜进行冲洗，然后将冲洗后的蔬菜放在冷冻干燥温度为-50℃～-15℃及冷冻干燥压力为5～10帕的条件下进行1至5小时的冷冻干燥，即冷冻干燥时间为1至5小时，接着，将冷冻干燥后的蔬菜放入球磨机进行研磨，研磨后的粉末经过200目筛后从而制成所需的蔬菜粉末。
进一步作为优选的实施方式，所述的冷冻干燥温度为-30℃，所述的冷冻干燥压力为10帕，所述的冷冻干燥时间为2小时。
进一步作为优选的实施方式，所述的冷冻干燥温度为-20℃，所述的冷冻干燥压力为7帕，所述的冷冻干燥时间为4小时。
进一步作为优选的实施方式，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.2mj～1.5mj。
进一步作为优选的实施方式，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为1.0mj。
进一步作为优选的实施方式，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为 0.8mj。
本发明方法的第一具体实施例
一种检测蔬菜中重金属的方法，其步骤具体包括：
S1、取出一定量新鲜的蔬菜，然后采用去离子水对取出的蔬菜进行多次冲洗，然后将冲洗后的蔬菜放在冷冻干燥温度为-30℃及冷冻干燥压力为10帕的条件下进行2小时的冷冻干燥，接着，将冷冻干燥后的蔬菜放入球磨机进行12小时的研磨，研磨后的粉末经过200目筛后从而制成所需的蔬菜粉末；
S2、制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。此时，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为1.0mj，而为了尽可能减少空气中颗粒的影响，所述的流化装置中采用氮气作为载气。
S3、本实施例用含镉的蔬菜植株作为样品，经上述的检测步骤后，共测得实验共获取有粒径信息的颗粒物22020个，其中有正负质谱图的颗粒6980个，其中含镉颗粒为3450个，从图4所示的颗粒物特征质谱图中可以看出Cd+、K+、Fe+、C8 +、CN-、NO2 -等，因此，可以推断镉的形态主要为硝酸镉。
本发明方法的第二具体实施例
一种检测蔬菜中重金属的方法，其步骤具体包括：
步骤一、取出一定量新鲜的蔬菜，然后采用去离子水对取出的蔬菜进行多次冲洗，然后将冲洗后的蔬菜放在冷冻干燥温度为-20℃及冷冻干燥压力为7帕的条件下进行4小时的冷冻干燥，接着，将冷冻干燥后的蔬菜放入球磨机进行12小时的研磨，研磨后的粉末经过200目筛后从而制成所需的蔬菜粉末；
步骤二、制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。此时，所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.8mj，而为了尽可能减少空气中颗粒的影响，所述的流化装置中采用氮气作为载气。
步骤三、本实施例用含镉的蔬菜植株作为样品，经上述的检测步骤后，共测得实验共获取有粒径信息的颗粒物34568个，其中有正负质谱图的颗粒9467个，其中含镉颗粒为4478个，从颗粒物特征质谱图中可以看出Cd+、K+、Fe+、C8 +、CN-、NO2 -等，因此，可以推断镉的形态主要为硝酸镉。
由上述可得，本发明的方法是将蔬菜制成蔬菜粉末后，通过流化装置使蔬菜粉末进入单颗粒气溶胶质谱仪进行检测，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。由此可得，本发明的方法为测定蔬菜中的重金属形态提供了一种新的方法，拓宽了单颗粒气溶胶质谱仪的应用范围，不仅可对蔬菜中的重金属进行定性和定量的分析，以实现对蔬菜中的重金属直接进行形态分析，而且还能够同时对蔬菜中所含的多种重金属进行检测分析。另外，本发明采用的流化装置，解决了单颗粒气溶胶质谱仪检测蔬菜中重金属的进样问题。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：该方法包括：
对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末；
制成的蔬菜粉末通过流化装置进入单颗粒气溶胶质谱仪，从而检测出蔬菜粉末中所包含的多个颗粒物。
2.根据权利要求1所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于： 所述对蔬菜进行预处理，从而制成蔬菜粉末这一步骤，其具体为：
取出蔬菜，采用去离子水对取出的蔬菜进行冲洗，然后将冲洗后的蔬菜放在冷冻干燥温度为-50℃～-15℃及冷冻干燥压力为5～10帕的条件下进行1至5小时的冷冻干燥，接着，将冷冻干燥后的蔬菜放入球磨机进行研磨，研磨后的粉末经过200目筛后从而制成所需的蔬菜粉末。
3.根据权利要求2所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于： 所述的冷冻干燥温度为-30℃，所述的冷冻干燥压力为10帕，所述的冷冻干燥时间为2小时。
4.根据权利要求2所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述的冷冻干燥温度为-20℃，所述的冷冻干燥压力为7帕，所述的冷冻干燥时间为4小时。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.2mj～1.5mj。
6.根据权利要求3所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为1.0mj。
7.根据权利要求4所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述单颗粒气溶胶质谱仪所采用的电离激光强度为0.8mj。
8.根据权利要求1-4任一项所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述流化装置采用氮气作为载气。
9.根据权利要求8所述一种检测蔬菜中重金属的方法，其特征在于：所述氮气的流量为1.5L/min。
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