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一、研究背景

隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，水體、土壤及食品中的重金屬污染、農(nóng)藥殘留等環(huán)境問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境安全與人類健康。環(huán)境污染監(jiān)測(cè)作為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要基礎(chǔ)，對(duì)檢測(cè)方法的精度、效率及穩(wěn)定性提出了嚴(yán)苛要求。分液操作是環(huán)境樣品前處理的核心步驟，直接影響后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、傳統(tǒng)分液方法的局限性

傳統(tǒng)手工分液依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)，存在諸多不足：一是人為誤差大，易因分液速度、液面判斷偏差導(dǎo)致結(jié)果波動(dòng)；二是重復(fù)性差，不同操作人員或同一人員不同批次操作的結(jié)果一致性難以保證；三是效率低下，無(wú)法滿足大批量樣品的快速檢測(cè)需求；四是勞動(dòng)強(qiáng)度大，長(zhǎng)期操作易導(dǎo)致人員疲勞，進(jìn)一步影響檢測(cè)質(zhì)量。

三、自動(dòng)分液系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值

自動(dòng)分液系統(tǒng)憑借自動(dòng)化控制、精準(zhǔn)計(jì)量等優(yōu)勢(shì)，已逐漸應(yīng)用于科研及檢測(cè)領(lǐng)域。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)采用高精度蠕動(dòng)泵與智能控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)分液體積的精準(zhǔn)調(diào)控和批量樣品的自動(dòng)化處理。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該系統(tǒng)在食品與環(huán)境檢測(cè)中環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的適用性，為其在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的推廣提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

四、材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

1、核心儀器：博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)、原子吸收分光光度計(jì)、氣相色譜儀、電子天平。

2、實(shí)驗(yàn)試劑：鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）、有機(jī)磷農(nóng)藥（敵敵畏）標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）、硝酸（優(yōu)級(jí)純）、鹽酸（優(yōu)級(jí)純）、無(wú)水硫酸鈉（分析純）。

3、實(shí)驗(yàn)樣品：采集地表水、農(nóng)田土壤、蔬菜（菠菜）樣品，經(jīng)預(yù)處理后備用。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、檢測(cè)指標(biāo)

選取環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中典型指標(biāo)：水體、土壤及蔬菜中的鉛（Pb）、鎘（Cd）含量，蔬菜中的敵敵畏殘留量。

2、實(shí)驗(yàn)分組

設(shè)置兩組平行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)組：采用博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)進(jìn)行樣品前處理分液操作。

對(duì)照組：采用傳統(tǒng)手工分液方式進(jìn)行樣品前處理分液操作。

（三）實(shí)驗(yàn)方法

1、樣品前處理

水體樣品：取50mL水樣，加入5mL硝酸酸化，靜置后通過(guò)自動(dòng)分液系統(tǒng)或手工分液取20mL上清液，用于重金屬檢測(cè)。

土壤樣品：稱取10g土壤樣品，加入30mL鹽酸-硝酸混合液（1:1）消解，冷卻后定容至50mL，分液取20mL用于重金屬檢測(cè)。

蔬菜樣品：稱取20g勻漿樣品，加入50mL乙腈提取，離心后取上清液，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后，分液取20mL用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)。

2、檢測(cè)方法

重金屬檢測(cè)：采用原子吸收分光光度計(jì)，設(shè)定鉛檢測(cè)波長(zhǎng)283.3nm，鎘檢測(cè)波長(zhǎng)228.8nm，測(cè)定樣品吸光度并計(jì)算含量。

農(nóng)藥殘留檢測(cè)：采用氣相色譜儀，配備火焰光度檢測(cè)器（FPD），柱溫程序?yàn)槌跏?0℃保持2min，以20℃/min 升至250℃保持5min，測(cè)定峰面積并計(jì)算殘留量。

3、評(píng)價(jià)指標(biāo)

精密度：通過(guò)同一批次樣品重復(fù)檢測(cè)6次的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）評(píng)價(jià)。

準(zhǔn)確度：通過(guò)加標(biāo)回收率（加標(biāo)量為樣品實(shí)測(cè)值的1倍）評(píng)價(jià)。

操作效率：統(tǒng)計(jì)處理50個(gè)樣品所需的總時(shí)間。

五、結(jié)果與分析

（一）精密度對(duì)比

實(shí)驗(yàn)組（自動(dòng)分液系統(tǒng)）在各指標(biāo)檢測(cè)中的RSD均≤2.5%，其中鉛、鎘及敵敵畏檢測(cè)的RSD分別為1.8%、2.2%、2.5%；對(duì)照組（手工分液）的RSD均≥5.8%，分別為6.2%、5.8%、7.1%。結(jié)果表明，博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)的檢測(cè)精密度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)手工分液，能有效降低操作誤差，提升結(jié)果的穩(wěn)定性。

（二）準(zhǔn)確度對(duì)比

實(shí)驗(yàn)組的加標(biāo)回收率為95.3%~103.1%，其中鉛、鎘及敵敵畏的回收率分別為98.2%、95.3%、103.1%；對(duì)照組的加標(biāo)回收率為92.5%~105.8%，分別為96.7%、92.5%、105.8%。兩組回收率均符合環(huán)境檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)要求（90%~110%），但實(shí)驗(yàn)組的回收率波動(dòng)范圍更小，表明自動(dòng)分液系統(tǒng)在保證檢測(cè)準(zhǔn)確度的同時(shí)，具有更優(yōu)的穩(wěn)定性。

（三）操作效率對(duì)比

處理50個(gè)樣品時(shí)，實(shí)驗(yàn)組的總操作時(shí)間為45min，平均單個(gè)樣品處理時(shí)間為0.9min；對(duì)照組的總操作時(shí)間為240min，平均單個(gè)樣品處理時(shí)間為4.8min。博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)的操作效率較傳統(tǒng)手工分液提升4~6倍，且無(wú)需人員全程值守，大幅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

六、討論

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，其核心原因在于：一是采用高精度蠕動(dòng)泵與智能控制算法，可精準(zhǔn)調(diào)控分液體積，避免手工操作中的視覺(jué)誤差和操作偏差；二是支持批量樣品自動(dòng)化處理，減少人員干預(yù)，提升了結(jié)果的重復(fù)性；三是優(yōu)化了操作流程，縮短了樣品處理時(shí)間，滿足大批量環(huán)境樣品的快速檢測(cè)需求。

本研究中，自動(dòng)分液系統(tǒng)與手工分液的準(zhǔn)確度無(wú)顯著差異，但穩(wěn)定性更優(yōu)，說(shuō)明該系統(tǒng)可完全替代傳統(tǒng)手工分液用于環(huán)境檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)還可與其他檢測(cè)儀器（如色譜儀、質(zhì)譜儀）聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建自動(dòng)化檢測(cè)流水線，進(jìn)一步提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)在食品與環(huán)境檢測(cè)的環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中，具有精密度高、穩(wěn)定性好、操作效率高的顯著優(yōu)勢(shì)，能有效解決傳統(tǒng)手工分液的諸多弊端。該系統(tǒng)在重金屬、農(nóng)藥殘留等指標(biāo)檢測(cè)中，各項(xiàng)性能均滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求，可廣泛應(yīng)用于水體、土壤、食品等各類環(huán)境樣品的前處理環(huán)節(jié)。推廣應(yīng)用博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)，將有助于提升環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的效率與質(zhì)量，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)和食品安全監(jiān)管提供更可靠的技術(shù)支撐。