民（mín）以食為天，全球約有一半（bàn）的人口（kǒu）每天以米飯作（zuò）為主食，相較於其（qí）他植（zhí）物性食物，大米（mǐ）中的無機砷含量可（kě）能要（yào）比其他穀物類食物高出十幾倍。

       因此，普遍認為大米（mǐ）是（shì）人們飲食（shí）中無機砷（shēn）的主（zhǔ）要來源。研（yán）究表明，長期接（jiē）觸砷會導致膀胱、肺、皮（pí）膚和（hé）前列腺癌（ái），以及心髒（zāng）病。隨著（zhe）許多（duō）國家即將實施的新的食品（pǐn）法規，對大米產品中砷含（hán）量的常規監測需求日（rì）益增（zēng）加。

       全反射X射線（xiàn）熒光光譜（TXRF）作為一種高效可靠的痕量元素（sù）分析方法，特別（bié）適合小型（xíng）實驗室或在偏遠地區對於大米中無機砷含量的快（kuài）速篩查分析。

那麽大家關心的問（wèn）題來（lái）了，為什麽大米（mǐ）中含有較高的砷As?

       砷（As）在元素周期表中與氮（dàn）和磷同屬一個族，因此砷（shēn）的化學性質在（zài）很多方麵與這兩種重（chóng）要的營養元素相似。這可能是許多（duō）海洋生物（wù）以及海洋（yáng）藻類和植物中砷含量較高的原（yuán）因。

       砷（As）在全球（qiú）範（fàn）圍內自然存在於土壤和水中。地（dì）下水作為飲（yǐn）用水（shuǐ）的（de）重要來源，地下水（shuǐ）中砷的濃（nóng）度通常低於10ug/L（ppb），但在某些地區可以甚至可以高達5000ug/L。因為喜馬拉雅山脈的岩石中砷（As）具有較高的As含（hán）量，恒河等河（hé）流會將其攜帶（dài）到（dào）印度、孟加拉（lā）國和其（qí）他亞洲（zhōu）國家（jiā）的（de）人口密集平原。

       全球約有80%的水稻是（shì）在水田中收獲的（見表1中的前五大水稻生產國），這導致水（shuǐ）稻對砷的吸（xī）收量是（shì）其他穀物的十多倍。此外，水（shuǐ）淹使得（dé）土（tǔ）壤條件變得厭氧，這會導致砷從結合（hé）的穩定形（xíng）式轉化為更（gèng）活躍的形式。水稻的無機砷（shēn）濃度通常在（zài）0.1至0.4mg/kg。盡管魚（yú）類和其他海產品（pǐn）通常含有更高的（de）總砷（shēn）濃度，但其中大部分轉化為毒性較低或無毒的有機形態。

實（shí）驗（yàn）內容：

       盡管已有多種分（fèn）析技術（shù）已被用於（yú）測定大（dà）米中的砷含量（liàng），但人們迫切需要一種製樣簡單、易於日（rì）常操作的分析方法。特別是在發展中國家和偏遠地（dì）區，日常檢（jiǎn）測大米（mǐ）中的砷含（hán）量變得尤為重要（yào），這要求在日常分析中要（yào）盡可能避免繁雜的樣品處理（lǐ）步驟、頻繁的設備校準過程和重複（fù）性的數據分析。

       近年來，全反射X射線（xiàn）熒光光譜（TXRF）技術因其在環境和食品樣本中測量微量元素的高（gāo）效性和（hé）便捷性廣受關注。本實驗中，研究人員對 NIST 1568a 和 NIST 1568b米粉標準樣品以及來自東南亞（yà）和澳大利亞（yà）不（bú）同的 12 個大米樣品通過布魯克全反（fǎn）射X射（shè）線熒光（guāng）光譜儀（TXRF）S2 PICOFOX進行了分析，並且與ICP-MS結果做了（le）對比。

全反射XRF測試樣品製備簡單，無需消解以（yǐ）及耗材，本案例中樣品製備過程如下:

1.研磨> 2.稱量> 3.加入曲拉（lā）通製成（chéng）懸浮液> 4.添加內標> 5.振蕩搖勻> 6.滴至（zhì）載樣玻（bō）片>7.加熱烘（hōng）幹>8.開始測（cè）試

實驗結果：

       下（xià）圖為全反射（shè）XRF測試NIST 1568a的能量範圍 >8kev光譜放大圖， 這是全反射測試大米樣品的典型光譜（pǔ）圖，從圖（tú）中可以看到微量的As砷的明顯特征譜峰。此外，全反射還（hái）能夠同時檢測大米中的主量元素（P、S、Cl、K、Ca）以及其（qí）他痕量元素（Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Se、Rb、Sr、Ba、Hg）。

       下圖對比了12個大米（mǐ）樣品和兩個NIST 標準樣的TXRF測量結果和ICP-MS數據（jù）。考慮到數值的標準偏差，TXRF的大米樣品（pǐn）中各（gè）元（yuán）素結果與標準樣品的參考值具有很好地一致性。對於12個各地大米樣品的ICP-MS數據，沒有提供標準偏差（chà）。但TXRF測試值與ICP-MS數據也相符，即使在低於0.2 ppm的（de）濃度範圍內也是如此。

       上（shàng）圖中還展示（shì）了歐盟和中國相關法律規定的（de）可接受砷含（hán）量（liàng）水平。從圖（tú）中可以看出TXRF在大米中As的（de）檢出限4到5倍低於該控製線，因此完全可以使用TXRF作為一種日（rì）常分析手段對（duì）大米中砷的含量進行（háng）監控篩查。

實驗結論：

       由於（yú）出色的痕量元素檢測靈敏度，全反射X射線熒光光譜（TXRF）是（shì）測定大（dà）米產品中砷含量的優選方法。它為控製砷含量以符合法定限值提供了快速（sù）且低成本高效（xiào）益的解決方案。這項技術適合小型實驗室，並且對於發展中國家是一種寶貴的分（fèn）析技（jì）術。

       與原子吸收光譜（AAS）、電感耦合等（děng）離子體光學發射光譜（ICP-OES）和電感（gǎn）耦合等離子體質譜（ICP-MS）相比，全反射X射線光譜儀S2 PICOFOX具有以下優勢（shì）：

·   樣品製備簡單（dān），無需消解（jiě）

·   使（shǐ）用成本（běn）低

·   體積小（xiǎo）巧，設計緊湊，能夠配（pèi）合移動測樣車實現現場檢測

·   無需（xū）安裝配備排氣和氣體供應的複雜實驗室基礎設施

·   操作簡單易上手，設備免維護