国家标准计划《农产品水溶性提取物中金属离子消除方法 离子交换法》由 424-cnis（中国标准化研究院）归口 ，主管部门为国家市场监督管理总局。

主要起草单位 中国标准化研究院 、中科院大连化学物理研究所 、中科院过程工程研究所 、北京市理化分析测试中心 、北京林业大学 、南京大学 、南京师范大学 。

农产品水溶性提取物含有较多生物活性物质，包括多糖、多酚、生物碱、色素类等物质，可用于医药中间体、保健食品等生产，具有价高的附加值。

但是目前我国农产品存在一定量金属离子超标的情况，主要是由于首先，土壤重金属含量水平对农产品重金属超标有着直接的影响，据估算，我国耕地土壤重金属超标率约14%，在空间分布上与农产品超标频发区高度吻合。

其次，农产品作为风险受体，对土壤中重金属的吸收/积累存在显著的种间和种内差异。

再次，重金属在土壤-作物系统中的迁移受到重金属生物可利用性、土壤理化性质等因素的影响。

这些因素造成了农产品重金属超标风险发生的不确定性。

这些农产品金属离子超标的情况限制了农产品水溶性提取物在相应产品开发中的应用，因此急需要开展对农产品水溶性提取物中金属离子的消除方法的开发，实现高附加值农产品水溶性提取物的综合利用。

目前最常用的金属离子消除方法包括化学法、吸附法、膜分离法、微生物吸附法、微生物絮凝法、植物消除技术等方法。

这些方法通常成本较高、效率较低、需用有机溶剂，属于环境重污染行业。

其中化学法消除重金属是在水体中加入一定的药品，使其与重金属离子发生一系列化学反应，从而将重金属除去。

传统化学法主要包括氧化还原法、中和沉淀法、硫化物沉淀法等。

如韩怀芬等制备的交联阳离子淀粉螯合剂对Pb2+、Cu2+的去除率可达95%以上。

这类方法需要往水中加入一定量的化学试剂，可能给环境带来污染，而且多数需要调节水的pH，目前这种方法的适用范围较小。

植物可以通过吸收、富集水中的无机物、有机物及重金属，从而达到净化水质的效果。

Outridge等认为水生植物对重金属的富集能力强于陆生植物，因为水中的重金属大多以植物可利用态存在，更利于水生植物的吸附。

龚仁敏等发现水中极大螺旋藻对Pb2+有较强的吸附能力，范彩彩研究发现鼠尾藻对水体中铅、铜、锌、镉都有一定的吸附效应。

但是这种方法通常只对水体中的结合重金属产生吸附作用，对农产品水溶性提取物中的重金属吸附效果不理想，而且吸附效率较低。

微生物吸附技术原理是微生物代谢产物或细胞自身的一些还原物能够把氧化态的有毒金属离子还原为无毒性或低毒性的沉淀，重金属无机态和有机态间的转换以及金属离子价态间的转变（有毒到无毒或者低毒）可以经过微生物的氧化还原以及甲基化、去甲基化等作用实现。

如苏春彦等研究发现天然水体中优势菌胞外聚合物及主要成分在pH 6时，对铅的吸附在60%左右。

潘蓉等研究了青霉菌和镰刀菌对重金属Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附特性，发现菌丝对不同重金属的吸附能力有差异，吸附量与重金属浓度也有不同对应关系。

微生物絮凝法也在处理重金属废水方面得到广泛的关注。

微生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的具有絮凝能力的代谢物进行絮凝沉淀的一种方法。

王竞等研究了一种细胞外聚合物WJ-I在pH 0.5-2时，对重金属铬的去除率在80%以上。

胡筱敏等筛选的一株芽孢杆菌A-9，对含泥河水、硫化染料废水、淀粉厂黄浆废水的去除效果都不错。

微生物法消除水中的重金属原料来源广泛，价格低廉，可生物降解，净化效果也好；但是目前这些工艺还在试验阶段，还存在一些问题需要解决，如去除能力强的吸附剂、絮凝剂的选择、吸附最优条件的寻找以及不同菌种的组合等。

膜分离法、离子交换法分别通过半透膜和离子交换来实现重金属离子与水的分离。

吸附法是用具有吸附能力的固体物质，从而吸附水中的金属离子。

这3种方法在工业废水的处理中具有操作简单、分离效率高、节能环保的优势。

但膜分离法和吸附法都存在需要使用较为昂贵的材料，只有离子交换法所使用的离子交换树脂具有价格低廉、分离效率高的优点。

分离相同的金属离子，其成本通常只有其他方法的五分之一，可以用于大规模的重金属去除操作。

因此，制定简单可信的基于离子交换法的农业废弃物水媒提取物中重金属消除技术标准具有十分重要的现实意义和紧迫性。

目前我们已经开展了大量农产品水溶性提取物中重金属含量的检测方法实验和标准研制。

如本课题组开展了辣木中重金属含量的检测工作，发现国产辣木中重金属含量较低。

另本课题组还申请了厅局级项目《农产品中汞等重金属纳米探针荧光检测方法及标准样品研究》，目前已经开展了相应的荧光探针设计和制备工作，并将此荧光探针用于农产品中重金属的检测，相比于传统方法，灵敏度大大提升，同时操作更为简便。

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本标准规定了用离子交换法对农产品水溶性提取物中重金属的消除方法。 本标准中涉及的农产品水溶性提取物包括多糖、多酚、生物碱、色素类等物质 本标准中所涉及的金属离子包括铅、砷、镉、汞、锑等5种阳离子。 本标准适用于农业废弃物水媒提取物中重金属的消除。