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随着社会的不断进步,人们对于生活的要求也越来越高。重金属是造成食品安全问题的重要因素之一,因其具有富集性、持久性、非生物降解性和毒性等特点,对环境和人类健康都构成了重大威胁。食品中重金属主要来源于食物链富集和生长期间接触到的水、土壤和空气环境；还可来源于食品的加工、储存、运输及销售过程中接触到的重金属。有害的重金属元素经过食物链富集作用,可浓缩到成千上万倍,并通过食品饮食进入到人体,再经过一定时间的积累即开始显示毒性,成为影响人和动物健康的主要因素之一。目前对重金属的检测方法有原子吸收法、液相色谱法和电化学方法等,其中电化学方法因具有经济、快速、操作简便等优点已被国内外作为标准检测方法使用。但目前电化学方法检测重金属元素在敏感性、稳定性、准确性和安全性等方面还有较多需改进之处和较大改进空间。对此,在已有研究基础上进行了如下改进研究,并获得了较好的研究结果,具有好的研究意义和应用前景。本研究主要包含一下几个方面：1.简单综述食品中重金属污染的主要来源、危害以及污染现状,并对常用的检测方法,电化学检测方法及其研究进展,电极及其修饰材料进行了概括性的阐述。2.快速检测食品痕量铅CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE多重增敏电化学传感器研究：用碳酸羟基磷灰石/离子液体/十二烷基苯磺酸钠/Nafion共同修饰丝网印刷碳电极,制成CHA/[BMIM]PF6/SDB S/Nafion SPCE电化学传感器,对铅进行检测；优化检测条件后用方波溶出伏安法进行测定的结果为：Pb2+质量浓度在3～600μg/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.37μg/L (S/N=3),连续8次测定的相对标准偏差为3.4%。茶叶样品检测结果与ICP-MS测定结果无显著性差异。干扰离子实验结果为1000倍Na+, NH4+, K+, Ca2+对Pb2+响应信号无影响,20倍以上的Cu2+以及50倍以上的Cd2+会使Pb2+响应信号减小。由此可见,CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion修饰SPCE的方波溶出伏安法电化学传感器快速检测痕量Pb2+具有灵敏度高、环保、稳定且经济的优点。3.CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE电化学传感器与I-快速检测鱼粉中的痕量镉：用碳酸羟基磷灰石/离子液体/十二烷基苯磺酸钠/Nafion共同修饰丝网印刷碳电极,制成CHA/[BMIM]PF6/SDB S/Nafion SPCE电化学传感器,同时在底液中添加碘离子进一步使检测信号增大,峰形更好；优化检测条件后用方波溶出伏安法对镉进行测定的结果为：Cd2+质量浓度在10～300μg/L范围内呈现良好的线性。线性回归方程为y=0.02524x+0.60924(R2=0.994),其中y代表峰电流强度(μA),x代表Cd2+质量浓度(μg/L),检出限为0.46μg/L (S/N=3),连续10次测定的相对标准偏差为6.2%。鱼粉样品检测结果与ICP-MS测定结果无显著性差异。4.CHA与HAP修饰电化学传感器效果比较：为研究更好的同时快速检测Pb2、Cd2+和Cu2+的电化学传感器,研制用C032-取代HAP中的PO43-获得吸附重金属能力更强的CHA,结合前面的的研究,分别制成两种不同的修饰电极,即CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE和HAP/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE,用方波溶出伏安法分别对100μg/L Pb2+、Cd2+和Cu2+进行检测,比较两者的响应信号大小、稳定性以及线性范围。结果为：在响应信号强度上,CHA明显优于HAP；在稳定性上,CHA略优于HAP；在线性范围宽度上,CHA对Pb2+和Cu2+有较宽的线性范围,而HAP对Cd2+有较宽的线性范围。总体效果,CHA修饰的电化学传感器在检测铅、镉、铜上的敏感性与稳定性略优于HAP。5.CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE电化学传感器同时检测Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+四种重金属的初步研究：在前述研究的基础上,用CHA/[BMIM]PF6/SDBS/Nafion SPCE传感器尝试同时检测铅、镉、铜、锌四种重金属,发现四种金属的峰能够完全分开,并且在一定范围内浓度和电流峰高呈现一定的线性关系。优化后的最佳检测条件为：电解质溶液为0.1mol/L pH5.0NaAc-HAc缓冲液,CHA的质量浓度为5mg/mL,沉积电位为-1.1V,沉积时间为210s。由于CHA对铅和铜优先富集,因此在同时检测四种重金属时要求镉和锌有较高的浓度,否则无法出峰。因此,应对不同的检测对象可能存在的成分含量适当选择。6.微型DPSA-1仪-SPCE检测值与绿茶中铅含量对应关系的建立：对DPSA-1仪采用微分电位溶出法检测绿茶中铅的结果分析过程进行简化,尝试将DPSA-1的检测值(dt/dE)与绿茶样品铅含量建立一个直接对应关系。用DPSA-1仪对5份绿茶样品各进行20次铅浓度检测,得到100个数据点,将数据点拟合后发现其具有明显的线性趋势。拟合得到的线性方程为y=62.87821x+88.9789(R2=0.9904),其中y为DPSA-1仪的检测值dT/dE (s/V), x为绿茶中Pb2+含量(mg/kg)。实际样品检测结果为：相对标准偏差不超过7%,此法的稳定性良好。相对偏差不超过15%,有希望作为初筛方法使用,但是准确性还有待提高。7.对本研究进行了总结和展望。