農業樣品中總汞的快速檢測技術研究進展

呂照慧 毛雪飛

（中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，農業農村部農產品質量安全重點實驗室，北京 100081）

汞（mercury，Hg）是自然界中常見的重金屬，大多以硫銻汞、氯化甲基汞、硫化汞（俗稱朱砂）等化合物形態存在。在《水俁公約》之前，汞還是一種重要的工業原料，在化工、照明、電池、醫療等領域應用廣泛，并大量排放進入農業生態系統，已經成為農業環境和農產品中重金屬汞污染的主要來源。同時，汞是一種劇毒重金屬，含量過高會破壞農作物根系結構、抑制作物生長發育，嚴重影響農作物的產量和品質[1～2]；對于動物和人類，可通過皮膚接觸、呼吸道以及消化道吸收等途徑攝入到體內，并以高毒性有機化合物形式對大腦、神經、腎臟和消化系統造成嚴重危害，眾所周知的“水俁病”就是氯化甲基汞導致的[3]。為了對農業領域中重金屬汞污染進行防控，我國針對性地制定了一系列汞限量標準。例如，農田灌溉水中總汞的含量不得超過1μg/L；農用地土壤中總汞的風險篩選值為0.5～3.4 mg/kg；水溶肥料中汞的含量不得超過5 mg/kg；食品中總汞的最大限量為0.02～0.1 mg/kg。因此，如何快速、準確測定土壤、灌溉水、農產品、肥料、飼料等農業樣品中總汞含量顯得尤為重要。

目前，用于汞測定的常用分析方法主要有氫化物發生原子熒光光譜法（HG－AFS）[4]、冷蒸氣原子吸收光譜法（CVAAS）[5]、電感耦合等離子體質譜法（ICP－MS）[6]等。這些傳統的實驗室檢測方法具有較高的分析靈敏度和技術成熟度，但是通常需要復雜的樣品前處理，耗時費力[7]，尚無法滿足農業樣品中總汞簡單、快速、現場和原位測定的需求。因此，重金屬汞的現場快速檢測技術是近年來相關領域研究的熱點。本文對總汞的現有快速檢測手段研究進展進行了系統性的綜述，包括電熱蒸發、激光、X射線分析、化學反應顯色、電化學、納米技術和生物傳感器等，以期為農業領域重金屬汞污染的監測與防治工作提供技術參考。

一、基于電熱蒸發的測汞技術

作為一種低溫元素，樣品中的汞可以相對較低的溫度（600～1 000℃）實現完全蒸發，然后導入到后續的儀器系統進行檢測。電熱蒸發（electrothermal vaporization，ETV）是一種高效、通用的固體直接進樣技術，利用蒸發器將樣品中的待測元素以干燥氣溶膠的形式導入原子化器或激發源中，無需樣品消解處理，可與AAS、AFS、原子發射光譜（OES）、無機質譜（ICP－MS）等多種檢測系統聯用，還可利用程序升溫實現部分基體干擾的消除[8～10]。

（一）石英ETV-催化熱解技術石英管（quartz tube，QT）是原子光譜中常用的原子化器，也可用于ETV，但受自身材料所限，最高耐受溫度僅1 000℃左右，主要用于Hg、鎘（Cd）等中低溫元素[11～12]。當汞從樣品中以原子和分子氣溶膠的形式電熱蒸發出來，如何保持汞的有效傳輸是實現汞定量分析的關鍵。催化熱解技術通過高溫催化和吸附作用，可有效保持汞的原子態傳輸，并有效消除基體干擾，從而為汞齊或非汞齊檢測提供有效的分析物質，具有靈敏度高、分析速度快、環境友好等特點。

1.金汞齊測汞技術。催化熱解—金汞齊法是利用ETV技術，將ETV－催化熱解得到的Hg原子蒸氣用金、鉑等材質的汞齊裝置捕獲，再通過快速升溫釋放Hg原子，該過程通過分離和預富集過程可有效消除基體干擾、提高分析靈敏度，AAS和AFS均可檢測。金汞齊測汞是一種典型的氣相富集（GPE）[9]技術，也是目前商品化最為成功的固體進樣重金屬速測技術，并已完全國產化，如北京海光儀器有限公司研制的HGA－100直接進樣測汞儀、長沙開元弘盛儀器有限公司研制的5EHGT2321測汞儀、北京吉天儀器有限公司研制的DCMA－300直接進樣汞鎘同測儀等，已用于農產品[13]、土壤[14]、肥料[15]等多種農業樣品中痕量Hg的快速測定。如郝聰聰等[14]利用催化熱解－金汞齊－原子熒光光譜儀，建立了土壤中汞的非消解固體進樣測定方法，用標準溶液法校準，定量限（LOQ）為0.2μg/kg；劉海濤等[16]建立了土壤中總汞的催化熱解－金汞齊－原子吸收光譜測定方法，檢出限（LOD）為0.11μg/kg。

此外，LIU等[17]利用介質阻擋放電（DBD）微等離子體所產生的自由基和紫外輻射，實現了對ETV導入12 mg魚肉樣品產生的氣相干擾物質的降解，并利用DBD的原子化能力，保持傳輸過程中Hg的原子態，經過汞齊預富集后進入AFS測定，水產品中Hg的LOD可以達到0.5μg/kg。該技術成功地使用DBD取代了傳統的催化熱解填料，體積更小、功耗更小，更有利于儀器小型化。LI等[13]利用氯化亞錫還原－直接進樣測汞法（ETV－AAS），建立了魚肉樣品中甲基汞的快速檢測方法，無需液相色譜（LC）分離，LOD為0.6 μg/kg，為快速監測甲基汞提供了可行的篩查手段。

2.催化熱解－塞曼背景校正原子吸收測汞技術。經過催化熱解管之后，汞主要以原子態形式存在，這為非汞齊測汞提供了可能。但是由于催化熱解過程并不能完全消除基體干擾物，分子吸收、光散射等非待測原子所產生的干擾都會成為背景吸收，嚴重干擾原子吸收的測定，而基于塞曼效應的背景校正技術可以較好地實現背景干擾消除。該技術主要用于冷原子吸收，如Lumex公司生產的塞曼背景校正測汞儀就是該技術應用的典型代表。目前，該技術已成功應用于土壤[18]、食用農產品[19]等農業樣品中Hg的測定，方法LOD可以達到0.5 μg/kg。與金汞齊測汞技術相比，塞曼背景校正的非汞齊測汞沒有GPE過程，分析速度更快。然而，背景校正始終只是一種補救性策略，難以從根本上解決復雜基質樣品的基體干擾問題。

（二）碳和金屬材料電熱蒸發測汞技術除了常用的石英材料，石墨爐原子吸收所用的石墨管是較為常用的碳材料ETV裝置，還可采用熱解涂層技術將高熔點金屬W、Ir、Ta等涂覆在石墨管表面，以有效改善碳材料總體耐抗性以及碳管內溫度分布狀況，再與AAS、AFS、電感耦合等離子體發射光譜儀/質譜儀（ICP－OES/MS）等串聯用于多種重金屬的檢測[10]。LI和JIANG[20]利用超聲懸浮液技術制樣，抗壞血酸為改進劑，石墨爐ETVICP－MS法同時測定了大米粉中Hg及鉻（Cr）、銅（Cu）、鎘（Cd）、鉛（Pb）等，Hg的LOD為0.53 ng/g，其他元素的LOD為0.4～1.7 ng/g，并可使用液體自動進樣裝置。除了常用的石墨爐，FENG等[21]對多孔碳材料進行了改良，穩定性與石墨管接近，蒸發功耗低加上多孔碳材料自身空隙較大、散熱快，因此無需額外的冷卻系統，雖然沒有直接用于汞的測定，但為碳材料ETV裝置小型化提供了思路。

此外，高熔點金屬鎢（W）、鉬（Mo）、鉑（Pt）、鉭（Ta）、錸（Re）、銠（Rh）等[10，22～23]都是電熱蒸發的可用材料，其中W具有良好的導電導熱性能和延展性，熔點高（>3 000℃）、化學惰性，可制成絲、舟、管、條、片等形狀。鎢絲（TC）是目前最常見的ETV金屬材料，成本低、能耗小，易于小型化和便攜化，且不像石墨管會與樣品成分產生難熔碳化物而影響測定重現性，可與AAS、AFS、ICP－OES和ICP－MS等串聯，但是尚無TC用于測汞的研究報道。另外，TC無法承載固體樣品，液體樣品最大也僅能加載10～20μL，這極大限制了其在農業領域中的應用。為了克服上述問題，有研究研制了鎢舟ETV[24]，通過DBD－OES實現了土壤中Hg的快速測定。

（三）電磁感應加熱測汞技術 電磁感應加熱（electromagnetic induction heating，EIH）技術可以分為兩種，一種是利用電磁感應原理，使交變磁場中的樣品內部產生感應電流，從而產生焦耳熱實現電熱蒸發。有研究將IH－ETV裝置與ICP、AFS、AAS等串聯，用于測定環境、頭發樣品中Hg，同時還可測定鋅（Zn）、鉛（Pb）等元素[25～26]，但該裝置結構復雜、電源要求高，在農業樣品檢測方面還未見報道。另一種是利用電磁感應原理加熱金屬作為ETV裝置，再將熱量傳導給待測樣品以實現重金屬元素的蒸發。如LIU等[24]使用銅線圈作為感應裝置，鎢舟作為電磁感應加熱介質，DBD發射光譜檢測，實現了土壤中Hg、Cd、Pb等元素的直接進樣分析，Hg的LOD可以達到8 ng/g。

二、基于激光和微等離子體的測汞技術

（一）激光燒蝕（LA）和激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術LA是利用高功率脈沖激光聚焦到固體樣品表面，使樣品等離子化或蒸發后以氣溶膠形式傳輸進入檢測器，簡單、快速，空間分辨率高，可用于元素的微區分析、單細胞分析、單顆粒分析[27]。LA多與ICP－MS或ICP－OES聯用，在激光器方面最常用的有266、213、193 nm[28]以及飛秒激光[29]。如TAO等[30～31]建立了LA（266 nm）－ICP－MS聯用測定土壤和沉積物中Hg含量的方法，前期需將樣品研磨后壓片，LOD為0.02mg/kg，該方法分析結果與同位素稀釋冷蒸氣發生ICP－MS結果基本一致。JO等[32]將LA（193 nm）與ICPMS聯用，建立了糙米中Hg和Cd、Pb、鐵（Fe）等14種元素的原位成像分析方法，發現麩皮層中所有元素含量比胚乳高，可為稻米加工的質量安全控制提供依據。

與LA檢測元素離子信號不同，LIBS主要通過分析激光誘導激發的特征譜線來對元素進行定性和定量分析[33]。其構造簡單，易于小型化、現場化，但多用于樣品中常量元素的分析，在測汞方面的應用較少，一般需在傳統LIBS的基礎上進行優化。如JIANG等[34]建立了一種由主動可控火花放電和電化學富集支持的低脈沖能量LIBS（ACSDECE－LIBS）方法，脈沖能量低至15 mJ，用于水中Hg（II）和砷［As（III）］的分析，克服了傳統LIBS穩定性差的問題，能獲得更好的Hg（II）檢測信號。SU等[35]將閾值變量－偏最小二乘回歸（TVPLSR）模型與LIBS相結合，同時分析了羊棲菜中Hg及As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn共7種重金屬含量，一定程度上起到了重金屬快速篩查的作用。

（二）激光熱蒸發技術二極管激光熱蒸發（diode laser thermal vaporization，DLTV）采用低成本的連續波二極管激光器作為蒸發器，通過激光誘導待測樣品發生熱解產生氣溶膠，再導入檢測系統進行定量分析。FOLTYNOVA等[36]將DLTV作為ICP－MS的進樣系統，將200 nL樣品液滴沉積在帶有預印方塊的普通辦公用紙上，無需其他樣品處理，測定了血液、食品樣品中鉛（Pb）和錫（Sn）；還有研究利用類似原理將（DLTV）ICP－MS與薄層色譜（TLC）串聯，用于鈷胺素、硒元素形態分析[37]。由于組件簡單、價格低廉，DLTV是常規測汞用電熱蒸發器的理想替代，本課題組在利用該技術測汞方面已經取得一定的進展。

（三）微等離子體固體進樣分析技術利用DBD微等離子體的能量，固體樣品表面的元素可以被剝蝕并隨載氣導入到ICP－MS（Au、Ni和Cu）[38]或AFS（Hg）[39]進行元素測定。如楊萌等[39]建立了低溫等離子體（LTP）與AFS聯用直接檢測塑料固體樣品中Hg的方法，LOD為0.91 mg/kg。盡管DBD的剝蝕能力明顯弱于LA，但在一定程度上仍能給出固體表面的元素含量信息。

三、X射線分析技術

X射線技術是一種固體進樣的無損分析方法，可用于汞分析的主要有X射線熒光光譜（XRF）、X射線吸收光譜（XAS）、X射線光電子能譜（XPS）等。其中，XRF是利用X射線束使樣品中元素的內層電子發生躍遷，檢測器通過對高能態電子回到低能態時產生熒光輻射的波長和強度進行分析，從而實現待測樣品中元素的檢測。XRF已廣泛用于土壤、地質、環境、食品、醫藥等多類型固體或液體樣品中重金屬污染物的檢測分析[40～43]，按照光源類型可以分為同步輻射XRF（SR－XRF）和普通XRF。SR－XRF的檢出限可達μg/kg級，可用于動植物生物樣品的2D或3D微區成像分析，如ZHAO等[44]將μ－SR－XRF與μ－XANES（X射線吸收近邊結構）結合，分析了受硒（Se）影響下大蒜不同組織中Hg的含量和形態分布，證明適當濃度的Se能夠通過影響Hg在大蒜組織中的分布和形態來減輕Hg的植物毒性。但是，SR－XRF屬于大型輻射分析技術，體積大、成本高、操作繁瑣，需要專門的數據處理工具，并不適用于快檢。普通X射線光管的XRF主要包括波長色散型（WDXRF）和能量色散型（EDXRF）。WD－XRF分辨率較高，但多元素的掃描速度較慢，如VACCARO等[45]使用WD－XRF測定了多種中草藥中Hg及Cd、Pb、銻（Sb）共4種元素的含量。ED－XRF適用于多元素的快速測定，且易于小型化和便攜化，已用于土壤、農產品、肥料等多種農業樣品的重金屬檢測，如KODOM等[46]使用ED－XRF現場檢測土壤中Hg及Cr、Ni、Cu、鋅（Zn）、砷（As）等9種重金屬的含量。但無論是WD－XRF還是ED－XRF，對于Hg的LOD均在mg/kg以上，且校準方法嚴重依賴樣品基質，目前在農業樣品的汞分析方面應用較少。然而，針對肥料、飼料等一些汞含量較高的農業樣品，XRF依然具有較好的應用前景。

此外，基于同步輻射的XAS技術，可以通過XANES來獲取價態、未占據電子態和電荷轉移等化學信息，用于快速鑒別元素的化學形態；通過擴展X射線吸收精細結構譜（EXAFS）來獲取中心原子與配位原子的鍵長、配位數、無序度等信息?？捎糜谵r業樣品的微區分析及元素形態分析[47～48]，從而提供金屬組學信息[49]。XPS是一種表面元素分析技術，可以提供表面元素濃度和結合能信息，在材料分析方面應用廣泛[50]。但是上述方法或是大型輻射分析技術，或是實驗室大型設備，較難小型化用于汞的現場快速檢測。

四、基于化學反應顯色的測汞技術

利用Hg和CuI發生化學反應后的有色產物Cu2[HgI4]可實現Hg的定性分析；隨著Hg反應量的增加，由無色變為淺黃色乃至橘黃色的色階變化進行半定量甚至定量分析。CuI化學反應方程式為Hg+4CuI→Cu2[HgI4]+2Cu，其反應簡單、顯色快速，對Hg的特異性強，非常適合研制便攜式的試紙條、探針或檢測裝置。2000年，YALLOUZ等[51～52]利用CuI與汞離子形成的Cu2[HgI4]復合物顏色深淺的變化，建立了魚肉樣品中汞離子的半定量分析方法。目前，CuI顯色劑可以制成多種形式，如試紙[53～54]、顯色管[55]及探針[56]等。

（一）基于電熱蒸發的顯色測汞技術ETV可以將Hg從樣品中蒸發，這為Hg與CuI反應進而實現定性定量分析提供了可能。王博等[55]將ETV與CuI顯色結合，利用小型管式爐研制了一種ETV半定量測汞裝置，可以通過肉眼定性或者手機拍照亮度值半定量分析，LOD達到50 ng，線性范圍為50～2 500 ng，線性回歸系數（R2）＞0.97，整個分析時間可控制在5 min之內，方便、快捷、直觀，可用于肥料、飼料等樣品中Hg的快速篩查。

（二）基于化學蒸氣發生的顯色測汞技術除了利用ETV導入Hg實現CuI顯色反應，還有研究利用化學蒸氣發生（CVG）將液體中汞離子轉化為氣態Hg原子，再與CuI反應。XIA等[56]前期建立了一種CVG和自制CuI探針結合的半定量可視化測Hg技術，并在此基礎上建立了光化學蒸氣發生（PVG）和CuI試紙結合的可視化檢測水中Hg的方法[54]。與酸介質—氯化亞錫的CVG反應相比，PVG更加綠色、高效，可以實現水中1 ng/mL～1 μg/mL Hg的可視化半定量分析。

五、基于電化學的測汞技術

電化學技術是一種分析溶液中電化學參量的方法，成本低、設備簡單、便于攜帶、操作方便，常見的主要有伏安法、極譜法、電位分析法以及電導分析法等，其中陽極溶出伏安法（anodic stripping voltammetry，ASV）是最常用的方法，美國環境保護署（USEPA）也認可ASV測汞的方法[57]。按工作電極材料的不同，電化學常用電極種類分為未修飾的裸電極、化學修飾電極及納米結構電極3類。未修飾的裸電極以基于碳和金的裸電極為主，如AFONSO等[58]使用碳纖維微電極，以ASV快速測定氯化物介質中甲基汞。但是未經修飾的碳電極靈敏度較低，并且檢出限高、富集時間長，不適用于常規分析；而使用金電極測汞時，需要凈化后才能使電極恢復到初始狀態。與裸電極相比，化學修飾可以進一步提高電極靈敏度和選擇性，修飾材料可以是聚合物[59]、絡合劑[60]、DNA[61]、離子印跡聚合物[62]、納米材料等。使用碳納米材料電化學測汞，工作電極表面積的增加會顯著提高靈敏度，降低LOD，如ABOLLINO等[63]將玻碳電極用金納米顆粒修飾，ASV法測定多種樣品（飲用水、凝膠和沉淀物）中的Hg2+，后期擴展到了生菜、金槍魚和廢水等樣品[64]。但是電化學法僅適用于測定液體介質中Hg2+，無法直接用于固體樣品分析；此外，工作電極難以除去汞導致的記憶效應依然是電極重復利用的一大難題。

六、基于生物技術的測汞方法

（一）基于納米材料和核酸適配體的測汞技術

1.納米材料比色技術。納米材料具有獨特的納米效應，如表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應[65]，表現出特殊的光學與化學特性，被廣泛應用于化學、生物、物理及醫療等領域。納米金顆粒（AuNPs）在可見光范圍內有特征吸收峰，當發生團聚時，其吸收波長隨著AuNPs尺寸的增大而紅移，溶液顏色由酒紅色變為藍色，常被應用于生物傳感分析。結合AuNPs團聚變色的特性，有研究者開發了基于T－Hg2+－T結構的汞離子檢測方法[66～70]。如XUE等[68]將Hg2+引入含有寡核苷酸束縛的AuNPs探針和具有許多胸腺嘧啶－胸腺嘧啶（T－T）不匹配的接頭寡核苷酸的水溶液中，由于Hg2+介導的T－Hg2+－T堿基對的形成，會導致在室溫下形成顆粒聚集體，并伴有色度響應，14 nm NP體系對Hg2+的肉眼LOD約為3 mol/L。該方法方便實用，無需分析儀器，尤其適用于偏遠地區水質中Hg2+的快速篩查。

2.熒光和磷光探針。有研究結合納米材料猝滅特性開發了基于T－Hg2+－T結構的汞離子檢測方法[71～72]。如MA等[71]借助小分子熒光探針實現對水中汞離子的檢測；ZHANG等[72]研發了一種基于單壁碳納米管（SWNTs）猝滅作用熒光檢測汞離子的方法。量子點是一種三維尺寸限制在納米尺度的半導體納米晶，由于其小尺寸（1～20 nm）而顯示出獨特的性質，CdS、CdSe、CdTe等量子點是目前該領域研究的熱點[73～75]。量子點主要通過熒光強度變化進行重金屬離子檢測。LUE等[74]以3－巰基丙酸為穩定劑，在水溶液中合成了一種新型摻雜錳的CdTe/ZnS量子點作為磷光探針，實現對水樣中痕量汞離子的高靈敏選擇性測定，線性范圍為5.0×10－8～1.0×10－5mol/L，LOD為4.3×10－9mol/L。

（二）基于電化學DNA傳感器的測汞技術電化學DNA傳感器一般由分子識別元件和信號轉換元件兩部分組成，前者一般是一段固定在電極表面的DNA片段，后者一般是電活性雜交指示劑，如二茂鐵、亞甲基藍、釕胺等；具有靈敏度高、選擇性好、易于微型化等優點，同時又不破壞測試體系，在環境、疾病、法醫等領域已有應用[76～79]。LIU等[80]開發了一種基于二茂鐵標記的電化學檢測汞離子方法，在金電極表面通過金巰鍵固定一段標記有電活性基團二茂鐵的富T序列作為捕獲探針，當加入汞離子后，探針之間通過T－Hg2+－T結構而形成分子間雜交，使得探針變得剛性直立而遠離電極表面，阻止電活性基團二茂鐵的電子傳遞，電化學信號明顯減弱，從而達到檢測汞離子的目的，LOD可達到0.5 nmol/L，但需對探針進行標記。

（三）免疫分析技術

1.酶聯免疫。酶聯免疫（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）廣泛用于食品、醫學檢測，與傳統方法相比，ELISA操作簡便、特異性強、靈敏度高，已成為一種公認的有機污染物快速檢測手段，也用于金屬離子檢測的報道。如ZHANG等[81]用1－（4－氨基芐基）乙二胺－N，N，N’，N’－四乙酸（氨基芐基－EDTA）制備汞螯合物，所得復合物通過氨基與鎖孔戚血藍蛋白（KLH）或牛血清白蛋白連接，分別用作免疫抗原或檢測抗原，5F7細胞系產生了對氨基芐基－EDTA－Hg的單克隆抗體，用于競爭性間接ELISA（CI－ELISA），可測定Hg2+，檢測范圍為0.087～790.4μg/L，LOD為0.042μg/L。但是ELISA與其他生物和納米分析技術一樣只能檢測金屬離子，其金屬離子人工抗原的合成時間比較長，步驟也較復雜；其次由于載體蛋白的結構存在差異，載體蛋白的不同將導致ELISA試劑盒靈敏性差異，特異性抗體的專一性有待進一步提高。

2.膠體金。免疫膠體金是20世紀90年代興起的一種免疫學檢測技術，其反應所需原料的全部或大部分均已整合到試劑中，具有簡便、快速、方便等優點。如CHENG等[82]采用膠體金和DNA體系，用分光光度計掃描，比較添加汞離子前后D660 nm/D530 nm的變化來測定Hg2+，但是LOD依然較高，難以實現痕量分析。同時，膠體金也需要液體介質才能反應，無法直接用于固體樣品分析。

七、總結與展望

2018年8月16日，我國《關于汞的水俁公約》正式生效。對于農業領域重金屬汞的監測和監管將成為我國履行《關于汞的水俁公約》的重要環節。常用的傳統實驗室檢測方法雖然具有較高的分析靈敏度和技術成熟度，但是難以在現場或應急場景中使用。因此，重金屬汞的現場快速檢測依然是近年來研究的熱點和難點?；陔姛嵴舭l－催化熱解、激光和微等離子體、X射線熒光、CuI顯色反應等原理的總汞速測技術可以實現固體直接進樣分析，無需消解處理和大量化學試劑，是當前最有希望產業化、商品化的測汞技術。其中，基于電熱蒸發－催化熱解的測汞儀技術已獲得了廣泛的應用，但是尚未實現儀器小型化；而LIBS分析速度快，易于小型化，但是分析靈敏度和穩定性仍需得到實質性提高才能用于痕量汞的分析；XRF是一種無損分析技術，對于汞的檢出能力已經可以達到mg/kg級，但是仍需改進檢測器、分光系統和數據算法，以進一步提高檢出能力；基于CuI顯色反應的試紙條、顯色管及探針等檢測技術直觀便捷，但檢出能力仍不足，需要進一步優化顯色劑載體及載附方式，發展顯色快速、靈敏讀取設備。此外，基于電化學、納米材料、生物傳感和免疫分析技術的測汞方法，是農業樣品中液體介質檢測的重要方向，但是在固體樣品分析方面依然面臨較大的難度；同時，如果可以利用特異性富集技術，如GPE技術，將固體樣品中Hg轉化為基質干凈的液體汞離子，上述方法則可以充分發揮小型化、便攜化、可視化和低成本的優勢而廣泛用于農業領域。