【摘要】：海參是一種具有高營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)藥價(jià)值的珍貴補(bǔ)品。海參屬底棲生物,在生長(zhǎng)過程中易富集重金屬,經(jīng)食物鏈在人體內(nèi)蓄積,會(huì)對(duì)人體健康造成威脅,其中鉛和汞是海參中最易超標(biāo)的兩種重金屬元素。因此,海參中鉛、汞元素的檢測(cè)對(duì)保障其食用安全具有現(xiàn)實(shí)意義。電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)由于其設(shè)備便攜、操作簡(jiǎn)單、分析快捷等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于重金屬的分析檢測(cè)。本研究首先通過正交設(shè)計(jì)確定了海參的最佳消解參數(shù),同時(shí)制備了β-環(huán)糊精(β-CD)/還原氧化石墨烯(RGO)/玻碳電極(GCE)、胸腺嘧啶聚合鏈(Ploy-T)/納米多孔金(NPG)/金電極(AuE)兩種電化學(xué)傳感器,結(jié)合差分脈沖吸附溶出伏安法,分別建立了海參體內(nèi)鉛、汞的檢測(cè)方法,并對(duì)A、B、C、D四個(gè)產(chǎn)地海參體內(nèi)的鉛、汞元素進(jìn)行了分析檢測(cè),結(jié)合地圖系統(tǒng),構(gòu)建海參中重金屬可視化系統(tǒng),主要內(nèi)容如下:(1)正交設(shè)計(jì)優(yōu)化微波消解法測(cè)定海參中的鉛、汞元素。樣品的預(yù)處理過程極易引入誤差,對(duì)其體內(nèi)金屬含量檢測(cè)的準(zhǔn)確性影響很大,因此,本研究以樣品加標(biāo)回收率為指標(biāo),對(duì)微波消解參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并檢驗(yàn)該方法測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果表明,微波消解的最佳條件為控制溫度190℃、恒溫時(shí)間25min、消解劑硝酸/過氧化氫體積比6:1和預(yù)消解時(shí)間10 h;電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)檢測(cè)鉛、汞的回收率分別為95.40~98.50%、96.00~100.10%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.02%、4.60%。(2)基于β-CD/RGO/GCE對(duì)海參體內(nèi)鉛的檢測(cè)研究。去質(zhì)子化的β-CD在pH值為10.0~11.5時(shí),可以特異性的絡(luò)合Pb~(2+),增強(qiáng)傳感器的選擇性,根據(jù)這一原理,分別通過循環(huán)伏安法將RGO和β-CD修飾在玻碳電極表面,制備了電化學(xué)傳感器β-CD/RGO/GCE,結(jié)合差分脈沖吸附溶出伏安法,對(duì)Pb~(2+)進(jìn)行定量分析,結(jié)果表明β-CD/RGO/GCE的線性范圍為1~60μg/L,檢測(cè)限為0.037μg/L。最后將其應(yīng)用于海參體內(nèi)鉛的測(cè)定,所得檢測(cè)結(jié)果與ICP-MS相對(duì)誤差在5%以內(nèi),且其抗干擾性能良好,樣品回收率為95.83%~102.79%。(3)基于T-Hg~(2+)-T結(jié)構(gòu)的功能性納米多孔金對(duì)海參中汞的檢測(cè)研究。胸腺嘧啶與Hg~(2+)可形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,通過氫氣泡模板法制備NPG,將帶有巰基的探針Ploy-T自組裝在NPG表面,制備了電化學(xué)傳感器Ploy-T/NPG/AuE;并利用差分脈沖吸附溶出伏安法,對(duì)Hg~(2+)進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明Ploy-T/NPG/AuE在Hg~(2+)濃度為0.5~30μg/L呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為0.021μg/L。最后將其應(yīng)用于海參體內(nèi)汞的測(cè)定,所得檢測(cè)結(jié)果與ICP-MS相對(duì)誤差在5%以內(nèi),且其抗干擾性能良好,樣品回收率為95.56%~101.73%。(4)基于溶出伏安法對(duì)不同產(chǎn)地海參體內(nèi)鉛、汞的檢測(cè)及可視化數(shù)據(jù)庫開發(fā)。將制備的修飾電極結(jié)合差分脈沖吸附溶出伏安法對(duì)A、B、C、D四個(gè)產(chǎn)地海參中鉛、汞元素進(jìn)行了測(cè)定,檢測(cè)結(jié)果表明部分樣本中鉛、汞含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),給海參的食用安全衛(wèi)生帶來了威脅。并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了海參體內(nèi)重金屬含量的可視化數(shù)據(jù)庫,可對(duì)不同采集地點(diǎn)的海參樣品中元素種類及含量進(jìn)行可視化顯示。綜上所述,本研究首先對(duì)海參的微波消解參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),然后制備了β-CD/RGO/GCE、Ploy-T/NPG/AuE兩種電化學(xué)傳感器,分別建立海參體內(nèi)鉛、汞的快速檢測(cè)方法;最后構(gòu)建了海參體內(nèi)鉛、汞含量可視化數(shù)據(jù)庫,為水產(chǎn)品中重鉛、汞檢測(cè)提供了新的方法。
【圖文】：

圖 1.1 2010~2017 年我國(guó)海參養(yǎng)殖（a）產(chǎn)量和（b）面積的變化Fig.1.1 Sea cucumber（a）aquaculture output and（b）area in China from 2010 to 2017注：數(shù)據(jù)來自《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2011~2018）1.1.2 海參中鉛、汞污染的主要途徑近年來，由于沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)及旅游業(yè)的快速發(fā)展，大量的污染物（包括重金屬、有機(jī)和無機(jī)污染物等）流入海中，使得海洋水域受到嚴(yán)重的污染，尤其是近海海域[10-12]，其中最為典型的水質(zhì)污染是重金屬污染[13, 14]。重金屬污染物在水體中不易溶解，絕大部分會(huì)以懸浮物或沉積物的形式存在，，因此沉積物中的重金屬含量往往比水中高，甚至高達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)[15]；而以沉積物為食的水生生物吸收重金屬污染物并富集在體內(nèi)，這些重金屬通過食物鏈最終進(jìn)到人體，在人體各個(gè)器官累積到一定程度時(shí)會(huì)導(dǎo)致身體機(jī)能受損，甚至?xí){人類生命。因此水產(chǎn)品的重金屬污染及食用安全問題，引起消費(fèi)者的普遍關(guān)注。

圖 1.2 本研究的技術(shù)路線Figure 1.2 The overall idea of this research本章小結(jié)本章簡(jiǎn)述海參及其體內(nèi)重金屬的主要污染途徑，以及海參中鉛汞的污染考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)海參中金屬含量殘留的限定值。闡述重金屬檢測(cè)的前處析現(xiàn)有重金屬檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，突出電化學(xué)傳感技術(shù)在重金屬檢測(cè)。在此基礎(chǔ)上，介紹溶出伏安法在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用。最后，明確了的、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS254.7;O657.1

【參考文獻(xiàn)】

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