第一章 緒論

1.1 引言
古人云：“民以食為天，食以安為先”，食品安全自古就是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。食品安全主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：1）是否有足夠的食物供應(yīng)；2）食物中的有毒、有害物質(zhì)對(duì)人體健康影響的公共衛(wèi)生問(wèn)題。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，食品的種類越來(lái)越豐富，食品的數(shù)量也越來(lái)越多。盡管這滿足了我們對(duì)食品的需求，然而這過(guò)程中食品安全所凸顯出來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越多。從三鹿奶粉中三聚氰胺超標(biāo)到上海的染色饅頭、從“紅心”鴨蛋到萬(wàn)能牛肉膏，食品安全問(wèn)題近年來(lái)被頻頻曝光，因此食品安全應(yīng)引起全社會(huì)的廣泛重視。在食品安全問(wèn)題中，重金屬對(duì)人體健康的危害是世界各國(guó)關(guān)心的核心內(nèi)容之一[Ediger,1979; 鄧勃,1982]。貴州是一個(gè)礦產(chǎn)資源大省，各種礦產(chǎn)資源的分布遍及多個(gè)縣市。由于資金短缺、技術(shù)落后、管理不善等因素的限制，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率和利用率均較低，因此，貴州的重金屬污染較為嚴(yán)重。由于重金屬是持久性的潛在有毒污染物，進(jìn)入土壤后不能被降解反而會(huì)不斷的在土壤內(nèi)累積[Shah and Nongkynrih,2007; Reynders, et al，2008]，而生長(zhǎng)在其上的植物又會(huì)從土壤中吸收重金屬，然后再通過(guò)食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并最終進(jìn)入到人體內(nèi)[尹偉等,2009; 謝正苗等,2006]。當(dāng)人體中的重金屬含量過(guò)多時(shí)，就會(huì)引起中毒，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致死亡。因此，對(duì)貴州地區(qū)食品中痕量重金屬的準(zhǔn)確檢測(cè)分析尤為重要。目前，我國(guó)對(duì)食品檢測(cè)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)方法是 GB/T 5009 系列，該方法對(duì)大部分食品檢測(cè)普遍適用。但在分析檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)食品中含有大量的食鹽即 NaCl 時(shí)，金屬氯化物對(duì)測(cè)定食品中 Pb、Cd 有很強(qiáng)的背景吸收，導(dǎo)致結(jié)果偏低。為消除干擾、獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，GB/T 5009 系列中采用了 MIBK 萃取法，但該方法步驟繁瑣且使用的有機(jī)溶劑對(duì)人體有極大的毒害作用，因此，為準(zhǔn)確測(cè)定黔產(chǎn)咸味食品中的重金屬含量、保證黔產(chǎn)咸味食品的安全食用，研究一種快速、準(zhǔn)確、可靠、靈敏的測(cè)定咸味食品中重金屬含量的分析方法意義重大。
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1.2 吸附材料的研究進(jìn)展
盡管現(xiàn)代的分析儀器（如 AAS、ICP-MS 等）已具有較高的靈敏度，但若是樣品中待測(cè)元素的含量很低時(shí)，直接測(cè)定往往得不到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。這是因?yàn)椋?1）待測(cè)元素的含量低于檢出限； 2）樣品本身不適合直接測(cè)定；3）樣品存在著很復(fù)雜的基體干擾等。因此，需要在測(cè)定前對(duì)樣品中的待測(cè)組分進(jìn)行分離和富集，而選擇合適的吸附材料和分離方法則是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)定的前提和基礎(chǔ)。在化學(xué)發(fā)展的前期，由于科學(xué)技術(shù)的限制，我們采用許多天然物質(zhì)如：活性炭[李鳳鏡和譚君山,2010; 張小璇,2007]，沸石[潘嘉芬,2005; 李曄和朱燕,2006; 劉鶯等,2003;謝曉鳳和王京剛,2002]，氧化鋁[程安國(guó)等,2012; 張瀅等,2012]等作為吸附材料應(yīng)用于復(fù)雜物質(zhì)的分離。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，合成技術(shù)也越來(lái)越成熟，，這推動(dòng)吸附材料進(jìn)入一個(gè)新的階段。20 世紀(jì) 40 年代，有機(jī)離子交換樹(shù)脂、吸附樹(shù)脂及螯合樹(shù)脂的先后出現(xiàn)，使吸附材料在分離領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重視，一些工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物以及廢棄物如煤灰等，也被許多科學(xué)家改性后作為吸附材料加以利用，從而降低了經(jīng)濟(jì)成本�？偟膩�(lái)說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，吸附材料的種類也越來(lái)越多。
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第二章 基體改進(jìn)劑的選擇及儀器最佳條件的探究

2.1 引言
鉛和鎘均是毒害性非常大的重金屬，它們經(jīng)多種途徑進(jìn)入到人體內(nèi)，長(zhǎng)期攝入會(huì)在體內(nèi)積累，超過(guò)一定的量后就會(huì)引起中毒現(xiàn)象[T•lay,2009; 張愛(ài)超,2009]。因此，鉛和鎘的攝入已經(jīng)成為危害人體健康不容忽視的社會(huì)問(wèn)題，而對(duì)于食品中鉛和鎘的監(jiān)控也是食品監(jiān)管的一項(xiàng)重要內(nèi)容。大量的研究表明，當(dāng)食品中含有大量的食鹽時(shí)，金屬氯化物對(duì)原子吸收測(cè)定食品中的 Pb、Cd 有很強(qiáng)的背景吸收，即使使用高靈敏的GFAAS，測(cè)定結(jié)果仍欠準(zhǔn)確。為解決此問(wèn)題，Ediger[Ediger,1975]首次提出了化學(xué)改進(jìn)劑的概念。自此，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家展開(kāi)了基體改進(jìn)劑技術(shù)的研究。本實(shí)驗(yàn)以含 0.01%NaCl 的鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液為實(shí)驗(yàn)樣品，分別以 NH4H2PO4、Mg(NO3)2及 NH4H2PO4和Mg(NO3)2的混合溶液為基體改進(jìn)劑，探究哪種物質(zhì)能顯著的降低基體干擾又不造成損失，旨在有效的提高石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鉛、鎘的穩(wěn)定性，以達(dá)到消除干擾、提高準(zhǔn)確測(cè)試的目的。
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2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
AL-204 電子天平（Mettler-Toledo）；ZEEnit700P 原子吸收分光光度計(jì)（德國(guó)耶拿公司）；HS-循環(huán)水冷卻機(jī)（北京赫斯遠(yuǎn)大科技有限公司）。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1742-2004 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1721-2004國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）； NH4H2PO4（優(yōu)級(jí)純）、Mg(NO3)2（優(yōu)級(jí)純）；HNO3（優(yōu)級(jí)純）；NaCl（優(yōu)級(jí)純）；超純水
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第三章 吸附材料的制備及表征.........21
3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料、試劑......... 21
3.2 黃原脂棉的制備及表征.........21
3.3 結(jié)果與討論.........22
3.4 巰基棉的制備及表征.........31
3.5 巰基活性炭的制備及表征 ......... 32
3.6 結(jié)論 .........33
第四章 吸附材料的吸附及解吸條件的優(yōu)化.........34
4.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑......... 34
4.2 實(shí)驗(yàn)方法 .........34
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論.........35
4.4 共存離子的影響.........58
4.5 檢出限及精密度 .........58
4.6 結(jié)論 .........59
第五章 吸附材料對(duì)咸味食品中痕量鉛、鎘的檢測(cè)的應(yīng)用 .........61
5.1 引言 .........61
5.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 ......... 61
5.3 實(shí)驗(yàn)方法 ......... 61
5.4 測(cè)定結(jié)果 .........62
5.5 回收率及精密度試驗(yàn) .........64

第五章 吸附材料對(duì)咸味食品中痕量鉛、鎘的檢測(cè)的應(yīng)用

5.1 引言
隨著人們食品安全意識(shí)的不斷提高，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注各種食品中是否含有害的添加劑及有毒的成分，人們對(duì)國(guó)家規(guī)定的各種有毒有害物質(zhì)的限量標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越熟悉。如何有效且準(zhǔn)確的檢測(cè)食品中的有毒成分（如重金屬含量），使其測(cè)定結(jié)果能夠更真實(shí)的反映其含量水平，這些都是科研工作者們急需解決的問(wèn)題。本文將以黃原脂棉為吸附材料，在最佳吸附及解吸條件下對(duì)實(shí)際樣品中鉛、鎘進(jìn)行分離和富集，從而建立起測(cè)定咸味食品中鉛、鎘含量的有效方法。取適量的樣品（固體樣品稱樣量為 1g 左右，液體樣品的取樣量為 1ml）于微波消解罐內(nèi)，向其中加 8mlHNO3、2mlH2O2，放置過(guò)夜，然后將其轉(zhuǎn)入微波消解儀內(nèi)，按以下程序（表 5-1）進(jìn)行消解。待樣品消解完全、消解液冷卻后，將其轉(zhuǎn)移至 50ml的容量瓶?jī)?nèi)，用去離子水定容，得樣品溶液上機(jī)測(cè)定。

結(jié)論

本文以纖維素和活性炭為原料，采用不同方法制備了三種吸附材料。通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)不同的吸附材料進(jìn)行了吸附和解吸的探究，從而探討出不同吸附材料的最佳吸附和解吸條件并選出最佳吸附材料。在此之前，本實(shí)驗(yàn)還對(duì)儀器條件及基體改進(jìn)劑進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)論如下：
（1）本實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)耶拿公司的 ZEEnit700P 原子吸收分光光度計(jì)為測(cè)量?jī)x器，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得知：測(cè)鉛時(shí)，儀器的最佳工作條件為：灰化溫度為 950℃，原子化溫度為 1600℃；測(cè)鎘時(shí)，儀器的最佳工作條件為：灰化溫度：600℃，原子化溫度為 1500℃。本實(shí)驗(yàn)在測(cè)定鉛、鎘時(shí)的基體改進(jìn)劑均為 2%NH4H2PO4。其中，測(cè)量鉛時(shí)，基體改進(jìn)劑的進(jìn)樣量為 8μl；測(cè)量鎘時(shí)，基體改進(jìn)劑的進(jìn)樣量為 6μl。
（2）本實(shí)驗(yàn)制備了三種不同的吸附材料，其反應(yīng)均主要以酯化反應(yīng)為主。由于酯化反應(yīng)是可逆的且反應(yīng)進(jìn)行的較慢，因此一般加入催化劑--濃硫酸。
（3）在制作吸附材料的過(guò)程中，由于巰基棉和巰基活性炭的制作方法較成熟，因此本實(shí)驗(yàn)著重探究了黃原脂棉的制備方法。通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)氫氧化鈉的含量、加入氫氧化鈉的乙醇溶液后的靜置時(shí)間、加入 CS2后的靜置時(shí)間和烘干溫度等因素進(jìn)行探究，得到了制備黃原脂棉的最佳條件。吸附鉛的黃原脂棉的最佳制備方法：將脫脂棉加入 1%的氫氧化鈉的乙醇溶液后靜置 40min，抽濾至近干后加入 CS2并靜置 40min，然后洗至中性，再抽濾至近干并在 50℃下烘干；吸附鎘的黃原脂棉的最佳制備方法為：將脫脂棉加入 1%的氫氧化鈉的乙醇溶液后靜置 50min，其后的制備方法與吸附鉛的黃原脂棉的制備方法一致。
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參考文獻(xiàn)（略）