1 樣品的前處理方法概述
茶葉中重金屬元素檢測(cè)的前處理一般是除去茶葉中的有機(jī)成分，保留包括所需要檢測(cè)的重金屬元素在內(nèi)的無(wú)機(jī)成分。
1.1 傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)方法一般分為灰化法[1-2]和消化法[3-5]兩種?；一ú捎酶邷刈茻茐臉悠分械挠袡C(jī)物，最后用稀硝酸來(lái)溶解灰分中的重金屬。消化法則利用濃硝酸和濃硫酸或硝酸和高氯酸等強(qiáng)氧化劑，并加熱消煮使樣品中的有機(jī)物質(zhì)完全分解、氧化，呈氣態(tài)逸出，待測(cè)成分則轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中供測(cè)試用。這兩種方法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品處理方法，但在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這兩種方法都有一些不利因素：
灰化法時(shí)間太長(zhǎng)，一般需要6～8 h，有時(shí)甚至需花費(fèi)幾十小時(shí)，還可能造成揮發(fā)元素的損失或坩堝吸留降低測(cè)定值和回收率；消化法同樣消化周期長(zhǎng)，步驟繁瑣，消化過(guò)程中易產(chǎn)生大量的有害氣體，且試劑用量多，易使空白值偏高。
1.2 微波消解和高壓消解
微波加熱方式是一種直接的“體加熱”方式，其能量可以透過(guò)包裝材料，直接進(jìn)入試液內(nèi)部。很多科學(xué)工作者都進(jìn)行過(guò)這方面的研究[6-8]。傅明等[9]采用微波消解法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)定了茶葉中鉛、砷、銅、鎘、錳、鐵、鋅、硒等12種元素，RSD均小于9%，回收率為84.5%～115%。林捷等[10]采用微波法消解樣品，測(cè)定了茶葉中的Cu、Pb元素，回收率93.1%～105.9%，該方法具有快速、高效、簡(jiǎn)便、節(jié)約試劑、空白值低等優(yōu)點(diǎn)。
高壓消解是將茶葉置于高壓消解罐中，利用罐體內(nèi)高溫高壓密閉的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的環(huán)境來(lái)達(dá)到快速消解難溶物質(zhì)的目的，可使消解過(guò)程大為縮短，且使被測(cè)組份的揮發(fā)損失降到最小限度，有利于控制測(cè)定的準(zhǔn)確度。目前已被廣泛應(yīng)用于各分析領(lǐng)域，并被認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)方法，這一方法消解程度比較好，且成本也不高，但危險(xiǎn)系數(shù)較其他方法相對(duì)要高。陸洋等[11]建立密封消解原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定茶葉中硒和錫的方法，硒檢出限為0.32 μg／L，測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8％，樣品加標(biāo)回收率為96.4％～98.8％，錫檢出限為0.30 μg／L，測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5％，樣品回收率為92.7％～102.0％。彭玉魁[12]用增壓溶樣和等茶葉中重金屬檢測(cè)研究概述
1.3 酸提取法
酸提取法作為樣品快速測(cè)定的預(yù)處理技術(shù)，也被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究[13-14]。浸提法是用適當(dāng)?shù)慕⑵渲械谋粶y(cè)組分浸出，該法操作簡(jiǎn)便、快速，但有時(shí)并非所有被測(cè)組分都能提取完全，必須注意檢查提取的程度。李大春[15]用HCl浸提和原子吸收測(cè)定茶葉中鉛、銅，與用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NHO3-H2SO4-HClO4法測(cè)定茶葉標(biāo)樣結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度基本一致。袁建[16]采用2 mol/L的鹽酸在70 ℃時(shí)浸泡60 min提取茶葉中重金屬元素，Cu的提取率為96.7%，Pb的提取率為93.2%。
1.4 其它方法
傳統(tǒng)的樣品預(yù)處理方法存在著操作繁瑣費(fèi)時(shí)、回收率低、實(shí)驗(yàn)空白值高、以及試劑對(duì)環(huán)境的污染等問(wèn)題，尋找簡(jiǎn)便有效的樣品預(yù)處理方法一直是分析工作者的研究課題。如汪江節(jié)等[17]應(yīng)用懸浮液進(jìn)樣技術(shù)和火焰原子光譜法，測(cè)定了茶葉中的銅。翁棣等[18]利用超聲攪拌懸浮液進(jìn)樣技術(shù)和火焰原子吸收光譜法，成功測(cè)定了茶葉中銅、鐵、鋅、鉛、鎘的含量。電熱蒸發(fā)(ETV)作為ICP-AES和ICP-MS聯(lián)用的一種進(jìn)樣技術(shù)，具有進(jìn)樣效率高、樣品需求少、檢出限低以及可直接分析固體試樣等優(yōu)點(diǎn)。陳世忠[19]以聚四氟乙烯(PTFE)懸浮體為化學(xué)改進(jìn)劑，采用懸浮體制樣ETV-ICP-AES法直接同時(shí)測(cè)定茶葉中的痕量元素La、Yb、Y、Cu、Cr的蒸發(fā)行為，并對(duì)主要影響因素進(jìn)行了研究。
2 樣品檢測(cè)方法概述
2.1 原子光譜法
原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectrome-try，AAS) [2][6][10][20]是目前茶葉中重金屬元素檢測(cè)最常用的一種方法，對(duì)分析茶葉中的Pb、Cd、Zn、Cu等重金屬元素都有較高的靈敏度。該方法是基于氣態(tài)的被測(cè)元素基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見光的吸收為基礎(chǔ)進(jìn)行元素定量分析的方法。根據(jù)原子化的方式不同，可分為火焰原子吸收光譜法(FAAS)和石墨爐原子吸收光譜法(GF-AAS)。FAAS是一種成熟的分析技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快、測(cè)定高濃度元素時(shí)干擾小、信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。GF-AAS是一種常用的痕量分析技術(shù)，靈敏度很高，且具有取樣量少、化學(xué)預(yù)處理簡(jiǎn)單、能直接分析固體及高粘度液體試樣等優(yōu)點(diǎn)。這2種方法的缺點(diǎn)是，F(xiàn)AAS不宜測(cè)定在火焰中不能完全分解的耐高溫元素(如B、V、Ta、W、Mo)和堿土金屬元素以及共振吸收線在遠(yuǎn)紫外區(qū)的元素(如P、S、鹵素)；GF-AAS法基體干擾較嚴(yán)重，且不適合做多元素分析。馬戈等[21] 研究了橫向加熱石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定茶葉中鉛和錫，用磷酸二氫鐵和硝酸鎂作混合基體改進(jìn)劑，消除基體干擾，鉛和錫的檢出限分別達(dá)到0.0078 μg/g和0.0015 μg/g。原子發(fā)射光譜法(Atomic Emission Spectrome-try，AES)是利用氣態(tài)原子(或離子)在受到熱或電的激發(fā)時(shí)發(fā)射出紫外及可見光的特征輻射進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。該法靈敏度高，選擇性好，能同時(shí)分析多種元素，是一種常用的分析方法，尤其是ICP-AES靈敏度更高，且線性范圍寬(0～105)，近年來(lái)研究較多[4][8][9][12][22-23]。
原子熒光光譜法(Atomic Fluorescence Spec-trometry，AFS)[11][24]是通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度，來(lái)測(cè)定待測(cè)元素含量的一種方法。該法基體干擾少，靈敏度高，缺點(diǎn)是應(yīng)用面窄，測(cè)定時(shí)受散射光影響較嚴(yán)重。1969年，Holak把經(jīng)典的砷化氫發(fā)生反應(yīng)與原子光譜法相結(jié)合，創(chuàng)立了氫化物發(fā)生-原子光譜分析(HG-AAS)聯(lián)合技術(shù)。1974年，Tsjiu和Kuga把氫化物發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)與無(wú)色散原子熒光分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了氫化物發(fā)生-無(wú)色散原子熒光光譜(HG-AFS)的聯(lián)合分析，隨后HG-AFS分析技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用，目前已成為金屬元素分析的重要手段。近年來(lái)已有用該法測(cè)定茶葉
2.2 電化學(xué)法
用電化學(xué)方法檢測(cè)茶葉中微量元素和重金屬也有較多報(bào)道，它以極譜分析法為代表，在此基礎(chǔ)上又第1期 侯芳 茶葉中重金屬檢測(cè)研究概述 15
衍生出伏安分析及離子選擇性電極等方法[27-28]。汪暉等[29]在0.1 mol／L HCl底液中，以銀基汞膜電極為工作電極，采用差分脈沖溶出伏安法測(cè)定了茶葉中的鉛含量，鉛的峰電流與其質(zhì)量濃度在0.1～15 μg／mL范圍內(nèi)有良好線性關(guān)系，最低檢出限為0.01 μg／mL。電化學(xué)分析法具有不受樣液色質(zhì)、混濁度影響，測(cè)定范圍廣，靈敏度高，分析步驟簡(jiǎn)單、快速，不使用大型儀器和經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是條件苛刻，測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性差。隨著各種生物傳感器、催化體系和絡(luò)合體系的發(fā)展，以及酶電極、微型電極和修飾電極的研制，電化學(xué)在茶葉的重金屬分析中的應(yīng)用具有廣闊的前景。趙廣英等[30]利用同位鍍汞法修飾的絲網(wǎng)印刷碳電極，電化學(xué)方波溶出伏安法快速檢測(cè)茶葉中的鉛含量，方法的靈敏度、線性范圍和檢測(cè)限分別為22.7 nA·μg-1·L-1，10～225 μg·L-1(r=0.9986)和0.74 μg·L-1(S/N=3)。
2.3 ICP/MS法
ICP/MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spec-trometry)是以電感耦合等離子體(ICP)為離子化源的質(zhì)譜分析法。國(guó)內(nèi)外已有不少人用該法測(cè)定了茶葉中的重金屬，現(xiàn)在的ICP-MS儀器線性檢測(cè)范圍可達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí)。 黃志勇等[31]用ICP-MS同時(shí)測(cè)定了測(cè)定了碧螺春、烏龍茶、毛峰、茉莉花茶和云南滇紅5種茶葉中微量元素的含量，方法的回收率大多介于95%～110%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。
2.4 其他方法
紫外-可見分光光度法靈敏度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，測(cè)定成本低，定量性好，適宜在實(shí)驗(yàn)室中使用。該法的缺點(diǎn)是對(duì)低含量的重金屬檢出限達(dá)不到要求，某些元素的測(cè)定存在需用有機(jī)溶劑多次萃取、操作較繁瑣等問(wèn)題。萬(wàn)益群等[32]利用蠟相分光光度法測(cè)定茶葉中痕量錳，檢出限為1.6×10-9 g/mL，方法靈敏度是液相光度法的10倍。潘仲巍等[33]利用離子交換樹脂光度法測(cè)定3種茶葉中的微量銅，方法較溶液光度法的靈敏度提高了近7倍。
另外，還有熒光熄滅法、液相色譜法 、化學(xué)發(fā)光法 、中子活化分析法等方法。用離子色譜法測(cè)定了茶葉中銅、鉛等7種金屬元素的含量。舒友琴[39]等用毛細(xì)管離子分析(CIA)法測(cè)定了茶葉中的鋅、錳、銅、鉛和鎘，平均回收率在96.4%~104.2%之間，方法檢測(cè)限為0.02~0.2 μg/ml。周躍花等[40]利用分子熒光法測(cè)定了茶葉中硒的含量。