重金屬是指比重在5.0 以上的金屬，如鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）和鎳（Ni）等45 種。Pb、Cd、Hg、Cr 和As 元素被合稱(chēng)為重金屬污染物中的“五毒”，有毒重金屬通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，干擾人體正常生理功能，危害人身健康。在我國(guó)的飲食結(jié)構(gòu)中，大米是我國(guó)城鄉(xiāng)居民日常消費(fèi)的主要糧食作物。大米不僅為機(jī)體提供蛋白質(zhì)、維生素、糖類(lèi)、膳食纖維和脂肪等主要營(yíng)養(yǎng)成分，還為人體提供大量必需的微量元素，如鐵、錳、銅和硒等。同時(shí)，大米也成為重金屬進(jìn)入人體的主要渠道。大米中重金屬含量與大米品質(zhì)、人類(lèi)的健康有著密切的關(guān)系。

國(guó)土資源部也曾公開(kāi)表示，我國(guó)重金屬污染導(dǎo)致每年糧食減產(chǎn)超過(guò)1 000萬(wàn) t，每年重金屬污染的糧食超過(guò)1 200 t，累計(jì)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到200 億元。因此，綜述了大米中重金屬污染現(xiàn)狀和常規(guī)檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)為了實(shí)際發(fā)展的需要，對(duì)大米中重金屬的快速檢測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行概述，旨在為確?？焖佟?zhǔn)確的檢測(cè)和保證大米的安全提供參考。

重金屬是一類(lèi)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)極易產(chǎn)生危害的污染物，具有易富集、長(zhǎng)期性、隱性等特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)就很難消逝。重金屬對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全性的影響已引起社會(huì)、政府和科學(xué)界的共同關(guān)注。糧食質(zhì)量安全關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。重金屬污染不僅影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，直接導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成虧損，而且重金屬的潛伏期較長(zhǎng)，難降解，毒性大，一旦被人體吸收積累，危害極大。2012 年重新修訂了食品中污染物限量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2012），2013 年開(kāi)始正式實(shí)施。

原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectrometry，AAS）是將原子放置在被測(cè)元素呈氣態(tài)的狀態(tài)下，采用對(duì)元素定量分析的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光和紫外光的吸收，常用于大米中重金屬的檢測(cè)。鮑會(huì)梅利用石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）檢測(cè)大米中鉛的含量，其中最佳波長(zhǎng)為260 nm，硝酸濃度為0.5 mol/mL，灰化溫度為1 000 ℃，石墨爐清除溫度為2 800 ℃，并采用90、110 二級(jí)干燥法，得到98.05%的回收率和1.28%的精密度。該方法操作簡(jiǎn)便、分析速度快、靈敏度高，各項(xiàng)分析性能指標(biāo)均達(dá)到要求。LI 等以8-羥基喹啉為絡(luò)合劑，采用非離子表面活性劑Triton X-45 萃取稻谷中的鎘，石墨爐原子吸收法檢測(cè)稻谷中鎘含量，最低檢出限為0.018 μg/L，線性范圍為0.05~0.50 μg/L，適合稻谷中重金屬的檢測(cè)。Praengam 等分別用儀器中子活化分析（INAA）和GFAAS 法測(cè)定了大米和豆類(lèi)中金屬元素含量，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)GFAAS 法檢測(cè)的相對(duì)誤差僅為6.06%，更適合鎘的檢測(cè)。Santos 使用氫化物-發(fā)生原子吸收光譜法（HGAAS）對(duì)大米產(chǎn)品中無(wú)機(jī)砷（IA）進(jìn)行化學(xué)形態(tài)分析，以0.1% NaBH₄ 和10 mol/L HCl 為還原劑，該方法定量限（LOQ）As（Ⅲ）為5.4 ng/g，無(wú)機(jī)砷為15 ng/g，總砷為23 ng/g。已經(jīng)證明，所提出的方法對(duì)于LOQ 符合現(xiàn)行立法的稻米產(chǎn)品的砷形態(tài)分析。

紫外分光光度法（Ultra Violet Spectrophotometry）主要是利用重金屬元素對(duì)紫外可見(jiàn)光輻射所具有的選擇性吸收來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)定和分析。在Triton X-100 存在下，Liu 等利用自身合成的新型顯色劑2-乙酞琉基-氨基偶氮苯（AMPDAA）于三乙醇胺介質(zhì)中，AMPDAA與Cd（1︰1，V︰V）反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，體系最大吸收波長(zhǎng)λmax=529 nm，Cd 濃度在0~1.0 μg/mL 范圍內(nèi)，符合比爾定律，摩爾吸光系數(shù)ε=2.4×10⁵ L/（mol·cm）。該方法檢測(cè)限為6.5 μg/L，可用來(lái)檢測(cè)大米、谷物和米粉中的Cd。

電感耦合等離子質(zhì)譜法（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）是指樣品在氬氣作為載氣的推動(dòng)下進(jìn)入ICP 后，經(jīng)一系列過(guò)程被離子化，形成一個(gè)帶正電荷的離子，根據(jù)選擇不同質(zhì)核比（m/z）來(lái)檢測(cè)某些離子的強(qiáng)度。梁書(shū)懷等用微波消解-ICP-MS 法同時(shí)測(cè)定大米中的6 種重金屬元素（Pb，Cd，As，Tl，Cr 和V），選取¹¹⁵In，²⁰⁹Bi 和⁴⁵Sc 為內(nèi)標(biāo)元素，有效地克服了基體效應(yīng)和儀器波動(dòng)的影響，經(jīng)大米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GBW10010）和小麥（GBW10011）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。Gongliang Liu 采用毛細(xì)管微萃取-電感藕合等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)食物中的汞，得到的最低檢出限為3.3 pg/mL，良好的回收率為89.2%~101.8%。Yiwei Wu 采用溶膠-凝膠法氧化鋯涂層來(lái)分離微量的鉻，并通過(guò)毛細(xì)管的微萃取和吸附，使用電感藕合等離子質(zhì)譜法檢測(cè)鉻含量，得到的最低檢出限為9.9 pg/mL，回收率為89.2%~101.8%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為14.9%。

原子熒光光譜法（Atomic Fluorescence Spectrometry）是原子蒸氣吸收一定波長(zhǎng)的光輻射后，處于激發(fā)態(tài)，受激原子隨后通過(guò)激發(fā)過(guò)程發(fā)射出一定波長(zhǎng)的光輻射，即原子熒光，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，無(wú)論是哪一種類(lèi)型熒光的輻射強(qiáng)度都與分析物的原子濃度成正比，因此按熒光波長(zhǎng)分布可作定性分析。張世仙等利用簡(jiǎn)易回流輔助濕法消解大米樣品，用雙道原子熒光光度計(jì)測(cè)定汞含量，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，檢出限為0.014 μg/mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%，n=7）為0.5%，加標(biāo)回收率為83%~104%。該方法是一種快速、高效、簡(jiǎn)便的測(cè)定大米中Hg 含量的檢測(cè)方法。

液相色譜法是利用痕量重金屬離子與有機(jī)試劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)后產(chǎn)生絡(luò)合物，再利用色譜柱分離成單個(gè)成分，檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬元素的定性和定量分析，可以同時(shí)檢測(cè)多種重金屬元素的一種方法。吳獻(xiàn)花等測(cè)定食品中Pb，Cd 和Hg 等金屬元素時(shí)，采用四-（鄰氯苯基）-卟啉（T2CPP）作為絡(luò)合劑，液相色譜法測(cè)定食品中痕量重金屬元素。該方法具有高度選擇性和靈敏度，且色譜干擾低、分離度好、峰性對(duì)稱(chēng)性好、專(zhuān)一性強(qiáng)。適用于雜質(zhì)較多、干擾較大、重金屬離子含量低的樣品。

電感耦合等離子體發(fā)射法（Inductively Coupled Plasm a-opticalem ission spectrometry，ICP-OES）利用高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫將反應(yīng)氣加熱、電離，利用待測(cè)元素發(fā)出的特征光譜來(lái)判斷物質(zhì)的組成，而進(jìn)行元素的定性與定量分析。葉潤(rùn)等利用微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定大米中銅、錳、鐵、鋅、鈣、鎂、鉀和鈉8 種元素，樣品經(jīng)微波消解后，直接用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定8 種元素，檢出限在0.9~12 μg/L 之間，線性相關(guān)系數(shù)r≥0.999 65；加標(biāo)回收率在96.7%~104.3%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5.0%；對(duì)小麥標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果令人滿意。

重金屬檢測(cè)方法有很多，根據(jù)檢測(cè)的原理不同，主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子熒光光譜法、液相色譜法等，都是較成熟的檢測(cè)技術(shù)，可以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果和較高的靈敏度。但是由于儀器價(jià)格高、不易移動(dòng)、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等，不適合在室外快速檢測(cè)。因此，為了適應(yīng)實(shí)際需要和方便檢測(cè)，近年來(lái)研究出了一些檢測(cè)速度快、易于操作的重金屬快速檢測(cè)技術(shù)。如試劑比色檢測(cè)法、試紙比色檢測(cè)法、酶抑制快速檢測(cè)法、電化學(xué)技術(shù)快速檢測(cè)法等。羅鳳蓮等比較了AAS 法和快速檢測(cè)法（XRF）測(cè)定大米中鎘元素含量，結(jié)果表明兩種方法測(cè)得大米中的鎘元素含量結(jié)果無(wú)顯著性差異（p＞0.05），單一重金屬XRF 精密度要優(yōu)于AAS 法，更適用于快速篩選和準(zhǔn)確定量，將在糧食重金屬檢測(cè)中發(fā)揮重要作用。

酶抑制法是指利用重金屬離子對(duì)某些酶活性中心有較強(qiáng)的吸附性，使酶活性中心結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生改變，酶活力下降，產(chǎn)生一系列可以用肉眼或電信號(hào)加以區(qū)分的變化，如顯色劑顏色、pH 等。目前，國(guó)內(nèi)外研究者主要從檢測(cè)重金屬時(shí)所用酶的活性和酶反應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)兩個(gè)方面對(duì)酶抑制法進(jìn)行討論。常用的酶是過(guò)氧化氫酶、脲酶、葡萄糖氧化酶等，其中脲酶價(jià)廉易得，被廣泛使用。Shukor 使用木瓜蛋白酶檢測(cè)了多種重金屬，結(jié)果表明木瓜蛋白酶對(duì)多種重金屬較為敏感，其對(duì)Hg² 、Ag² 、Pb²  和Zn²  分別為0.39，0.40，2.16 和2.11 mg/L，而對(duì)Cu² 、Cd²  的最低檢出限分別為0.004 mg/L和0.1 mg/L。Yunhui等用酶抑制法檢測(cè)Hg² ，檢出限為10 μg/L。

電化學(xué)分析方法是基于電化學(xué)基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，根據(jù)物質(zhì)相關(guān)電化學(xué)性質(zhì)來(lái)測(cè)定物質(zhì)組分和含量的分析方法，通過(guò)特定傳感器及相關(guān)電極對(duì)溶液中電流、電位等相關(guān)物理量的直接測(cè)定，經(jīng)研究分析后確定參與相關(guān)電化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量。Watsaka Siriangkhawut等利用超聲輔助消化程序?qū)μ﹪?guó)大米樣品進(jìn)行前處理，使用鉍膜電極（BiFE）的陽(yáng)極溶出伏安法（ASV）檢測(cè)樣品。研究中發(fā)現(xiàn)，酸-氧化劑混合物比單獨(dú)的酸獲得了顯著更高的Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）回收率。該方法Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的線性范圍分別為10~200 mg/L和5~200 mg/L，Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的檢測(cè)限分別為0.11 mg/L和0.06 mg/L，Cd（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.5%和2.3%。

試紙比色檢測(cè)技術(shù)：直接將顯色劑附著于試紙表層，通過(guò)對(duì)重金屬元素的接觸，可在直觀的角度觀察試紙顏色變化。Yu Zhang利用固相萃取（SPE）聯(lián)用氟化硼絡(luò)合二吡咯甲川（BODIPY）的熒光試紙檢測(cè)大米中的鎘含量，檢出范圍為0.5~4 μmol/L，最低檢出限為0.5 μmol/L，可減少其他金屬離子干擾，檢測(cè)結(jié)果靈敏。　

試劑比色檢測(cè)法，可以有效縮減準(zhǔn)備時(shí)間，由于顯色劑、重金屬兩者在化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，形成有色分子，從而導(dǎo)致試劑顏色的改變，顏色越深，證明重金屬濃度越高。總之，試劑檢測(cè)不僅具有設(shè)備輕巧、成本低的優(yōu)勢(shì)，還在長(zhǎng)期摸索和實(shí)踐中構(gòu)成健全化、成熟化操作體系。

糧食中重金屬污染是中國(guó)食品生產(chǎn)必須要面對(duì)和解決的主要問(wèn)題。大米等糧食作物主要來(lái)源于土地，而由于工業(yè)、制造業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鞣N垃圾，造成重金屬污染農(nóng)田嚴(yán)重，因此應(yīng)從源頭控制污染，以預(yù)防為主，綜合防治，加強(qiáng)食品質(zhì)量安全監(jiān)察力度，加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)和方法的研究。重金屬檢測(cè)中主要存在樣品前處理復(fù)雜、使用儀器不方便、檢測(cè)時(shí)間久、儀器費(fèi)用昂貴、不易實(shí)時(shí)實(shí)地測(cè)定等問(wèn)題，可利用新型功能材料及先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)和儀器研發(fā)靈敏度高、成本低、便攜、快速的野外檢測(cè)設(shè)備和儀器，實(shí)現(xiàn)食品中重金屬的快速檢測(cè)。