概述
人們常說“飲茶要新，喝酒要陳”，不知不覺，又來到了春茶開采的時節(jié)，一些地方如宜賓等地的早茶已經(jīng)新鮮出爐，陸續(xù)上市，人們可以嘗鮮了。
如今各地霧霾嚴(yán)重，大氣污染比較嚴(yán)重，有人說喝茶也不見得是安全可靠了。農(nóng)藥殘留、重金屬和有害微生物是茶葉中主要的不安全因素，其中茶葉重金屬含量最主要的指標(biāo)是鉛含量，重金屬在茶湯中的浸出率很低，比如鉛在連續(xù)沖泡三次的情況下，其浸出率只有18%，我國對茶葉中的重金屬含量都有嚴(yán)格的規(guī)定。
本文主要介紹上海雷磁是如何檢測茶葉中的鉛鎘重金屬含量的。
一、茶葉中重金屬含量現(xiàn)狀
中國是茶的發(fā)源地，種植面積和茶類品種等均居世界前列。世界上有160多個國家有飲茶的習(xí)慣，茶葉以其豐富的營養(yǎng)，保健與防治疾病的雙重功效越來越受到人們的青睞。
但是，茶葉的生長過程中，會受到重金屬的污染。重金屬污染來源包括：一是土壤基質(zhì)中的重金屬含量高，由于化肥施用量的增大，使得土壤中的重金屬易被茶樹根系所吸收；二是茶園周圍大氣中的重金屬濃度增高，這和汽車量的增加有密切關(guān)系，汽車排放出的尾氣中含有大量的重金屬，構(gòu)成茶園中茶樹的污染；三是茶葉加工機(jī)械中含有的重金屬在茶葉加工過程中轉(zhuǎn)移到茶葉上。
不同的重金屬對作物和人體的毒害不同。鉛Pb在植物體內(nèi)主要存在于植物的根部和莖葉，并主要影響植物的光合作用和蒸騰作用，高濃度的Pb在作物可是部分產(chǎn)生殘毒外，還表現(xiàn)為幼苗萎縮，生長緩慢。鎘Cd含量高時都會對人體產(chǎn)生毒害作用，而發(fā)生在日本著名的“痛痛病”則是因為人們長期食用含有重金屬Cd的食物引起的慢性中毒。
雖然我國茶葉重金屬含量的處于一個比較安全的水平，但是茶葉是人們的日常飲品，如果茶葉重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)，那么長期飲用將會對人體健康產(chǎn)生威脅。根據(jù)NY659-2003茶葉中鉻，鎘，汞，砷及氟化物限量中規(guī)定：Cd≤1mg/kg，無公害茶葉指標(biāo)中規(guī)定：Pb≤5mg/kg。
二、、茶葉中重金屬的含量該如何檢測
對于重金屬元素的檢測，實驗室大多采用以下幾種方法進(jìn)行：原子吸收法、原子熒光法、ICP-AES、ICP-MS、分光光度法等。可以看到，除了分光光度法外，其余測試方法大多為大型實驗室分析儀器設(shè)備。在擁有高靈敏度，良好的重復(fù)性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點之外，它們也呈現(xiàn)出諸如采購成本高、體積大、操作和使用復(fù)雜、日常運營費用高等問題。在一些大型檢測機(jī)構(gòu)和中心實驗室，這些缺點往往可以克服，但對于中小型檢測網(wǎng)點，要采購和使用這些專業(yè)設(shè)備是相當(dāng)困難的。分光光度法相對比較簡單，使用成本也較低，雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬離子的檢測，但其檢測限往往很高，對于痕量重金屬的分析往往無能為力。
表1. 常見重金屬分析方法
分析方法 | AFS 原子熒光光度法 | AAS | ICP–AES 原子發(fā)射光譜法 | ICP–MS 電感耦合等離子體質(zhì)譜法 | 陽極溶出伏安法 | |
火焰 | 石墨爐 | |||||
檢出限（g/L） | 10-9 | 10-7 | 10-9 | 10-9 | 10-10 | 10-11 |
精密度 | 高 | 高 | 高 | 較高 | ||
同時多元素分析 | 否 | 否 | 可以 | 可以 | ||
元素價態(tài)分析 | 可以 | 否 | 可以 | 可以 | ||
分析金屬數(shù)目 | 二十幾種 | 七十多種 | 八十多種 | 幾十種 | ||
儀器價格/萬元 | 十幾到幾十 | 幾到幾十 | 幾十到幾百 | 幾到十幾 | ||
耗材 | 試劑、氬氣 | 石墨管、高純氬 | 矩管、高純氬氣、進(jìn)樣管 | 試劑 | ||
易損部件 | 空心陰極燈 | 空心陰極燈 | 采樣錐、截取錐、檢測器 | 電極 | ||
表2. 幾種分析方法比較
特點 | 優(yōu)點 | 缺點 |
火焰原子吸收光譜法（FAAS） | 操作簡單，分析速度快，測定高濃度元素時干擾小、信號穩(wěn)定 | 樣品預(yù)處理步驟復(fù)雜，時間長，易受污染，空白值高，靈敏度低，試劑用量大，分析結(jié)果易受影響 |
原子熒光光度法（AFS） | 靈敏度高，檢測限低，基體效應(yīng)小、譜線簡單且干擾小，線性范圍寬 | 僅能分析砷、硒、鉛、錫、汞等元素 |
電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS） | 前處理簡單，干擾少，檢出限低，分析速度快，且能同時測定多種元素 | 價格昂貴、易受污染 |
陽極溶出伏安法 | 靈敏度高，檢測線低，成本低，操作簡單，分析速度快，測定高濃度元素時干擾小、信號穩(wěn)定 | 樣品預(yù)處理步驟復(fù)雜、易受有機(jī)物干擾 |
三、溶出伏安法測定茶葉中重金屬（鉛鎘）的含量——上海雷磁SJB-801重金屬分析儀
1. 測量原理
SJB-801便攜式重金屬分析儀采用電化學(xué)陽極溶出伏安法原理檢測，可進(jìn)行多種金屬離子的檢測。陽極溶出伏安法測定主要分兩個步驟：首先是“電析”，即在一個恒電位下，待測離子進(jìn)行電解沉積，此階段電極上發(fā)生還原反應(yīng)，然后是溶出，在富集結(jié)束后，施加一個反向電壓，將電位由負(fù)向正的方向掃描，使富集在電極上的物質(zhì)氧化溶出回歸溶液中，產(chǎn)生氧化反應(yīng)。記錄電壓電流曲線，峰面積與重金屬離子的含量呈線性關(guān)系，進(jìn)行定量分析，峰值電位作為定性分析的依據(jù)。
隨著技術(shù)的發(fā)展，基于溶出伏安法的重金屬分析儀得到了很好的發(fā)展。一方面實現(xiàn)了測試過程的“傻瓜化”，廠商往往會將測試方法內(nèi)置在檢測儀器里，并配套相應(yīng)的測試試劑和樣品前處理方法，使得沒有經(jīng)驗的操作人員也能很容易地掌握和操作；另一方面，無汞測量技術(shù)的開發(fā)，使得傳統(tǒng)的汞膜測試技術(shù)逐漸被替代，使陽極溶出伏安法的測試安全性得到了提升。
2. 樣品預(yù)處理
將茶葉研磨成粉狀，稱取1.0g，精密稱定，倒入潔凈的小燒杯中，加入15mL混酸浸泡過夜。浸泡過后放置在小電爐上進(jìn)行加熱，直至冒白煙，消化液呈無色透明（若不是無色透明加入10mL混酸，繼續(xù)消解），繼續(xù)加熱將燒杯中的剩余酸趕盡，燒杯中剩余白色固體。加入少量純水，轉(zhuǎn)移至100mL的塑料容量瓶中，定容至刻度，留測量用。
3. 測量過程
1)儀器準(zhǔn)備：
重金屬分析儀：SJB-801重金屬分析儀
電極：a)工作電極b)參比電極c) 對電極的準(zhǔn)備
2)鉛鎘校準(zhǔn)溶液和電解液的準(zhǔn)備：
電解液801-B：儀器配套
混酸：硝酸與高氯酸（4:1）
20mg/L鉛鎘校準(zhǔn)液
3) 操作步驟
從消解后的100mL稀釋液中移取10mL，加堿至微酸，pH約為6（測鉛鎘要嚴(yán)格執(zhí)行此步，否則太強(qiáng)的酸將電解質(zhì)底液破壞），加水稀釋至20mL，然后加入1mL801-B電解液，準(zhǔn)備測量。
在軟件上選擇金屬“Pb Cd”，再選擇標(biāo)準(zhǔn)添加法，選擇固體樣品，輸入測量樣品中實際茶葉含量：0.1002g，輸入第一次添加體積：0.02mL，標(biāo)樣濃度：20000ug/L；第二次添加體積：0.02mL，標(biāo)樣濃度：20000ug/L。確認(rèn)參數(shù)，開始測量。測量結(jié)束后，繼續(xù)用同一杯樣品進(jìn)行回收率的測定。重復(fù)上述操作，進(jìn)行測定。
4、 注意事項
1) 剛處理完的電極最好在對應(yīng)量程的零點校準(zhǔn)液中測量一到兩次一次，以保證電極的穩(wěn)定。
2) 消化過程中應(yīng)隨時注意補(bǔ)加硝酸，直至樣品無炭化，消化液顏色變淡為止。切記勿將消化液燒干，以免發(fā)生危險。
3) 消化過程使用強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑，操作時注意防護(hù)，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)操作，以便生成的氣體和酸霧能及時排除。
（內(nèi)容來源雷磁官網(wǎng)）
注：如需購買儀器或咨詢，請致電13835188828蔡經(jīng)理！
