水產(chǎn)品中重金屬的污染現(xiàn)狀及其檢測技術(shù)的研究

吳嘉文，漆亞喬，蘇燕瑜

（廣州市食品檢驗(yàn)所，廣東 廣州 511400）

0 引言

水產(chǎn)品是海洋和淡水漁業(yè)生產(chǎn)的水產(chǎn)動植物產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品的總稱，包括魚、蟹、蝦、貝類、藻類、海獸等捕撈和養(yǎng)殖的新鮮水產(chǎn)品，還有以新鮮水產(chǎn)品為原料經(jīng)過干制、鹽漬、熏制、冷凍、熟制加工而成的產(chǎn)品。水產(chǎn)食品含有豐富的營養(yǎng)成分，風(fēng)味各異。它含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，包括高質(zhì)量的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪，以及多種人體不可缺少的維生素和無機(jī)鹽，因此水產(chǎn)品是深受人們喜愛的食品。而現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致各種重金屬排入河流、湖泊、海洋，水質(zhì)問題日益嚴(yán)重，重金屬會通過食物鏈的富集作用沉積在人體內(nèi)，過度攝入必然會對人們的生命健康產(chǎn)生威脅。因此，對水產(chǎn)品中重金屬的污染現(xiàn)狀及其檢測技術(shù)進(jìn)行探討研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水產(chǎn)品中重金屬的污染現(xiàn)狀

1.1 重金屬的來源

水產(chǎn)品重金屬污染來源主要分為2類：外源性污染和內(nèi)源性污染。外源性污染主要有水質(zhì)帶來的污染、底泥帶來的污染。內(nèi)源性污染主要有飼料帶來的污染、藥物帶來的污染。例如，特殊地質(zhì)下的重金屬污染，該污染現(xiàn)象基本上發(fā)生于比較特殊的地質(zhì)區(qū)域（海底火山附近的區(qū)域）。這些地質(zhì)條件比較特殊的區(qū)域，地質(zhì)成分里面富集了很多含量比較高的重金屬元素，這部分重金屬元素就會逐步滲透進(jìn)動物、水源里面。另外，人為因素也會造成重金屬污染，該污染問題基本上出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)周邊的區(qū)域，工業(yè)生產(chǎn)排放的“三廢”對環(huán)境所帶來的污染，以及對周邊土壤、水源所造成的污染。還有飼料、魚藥的投放導(dǎo)致的重金屬污染。水產(chǎn)飼料中的重金屬元素主要有鎘、銅、鉛、汞、鉻等[1]。不合理地投放含有高劑量重金屬的飼料會導(dǎo)致重金屬在水生生物體內(nèi)富集，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)。

1.2 重金屬的種類及危害

1.2.1 鉛

水產(chǎn)品中的鉛污染主要來源于工業(yè)產(chǎn)品，包括蓄電池、管道、油漆、彈藥、焊料、黃銅制品等。通過廢水排放、雨水沖刷等途徑轉(zhuǎn)移到水體，還有含鉛汽油廢氣的排放，通過雨水流入水源，使水產(chǎn)品產(chǎn)生污染。鉛及其化合物如果進(jìn)入人體，會作用于人體的各系統(tǒng)和器官，包括心血管系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等。如果含量過高會發(fā)生鉛中毒。鉛對成人和兒童均有危害，成人胃腸道鉛吸收率為5%～10%，嬰幼兒和兒童的胃腸道吸收率可達(dá)42%～50%[2]。對于成年人，鉛的入侵會破壞神經(jīng)系統(tǒng)，引起周邊神經(jīng)麻痹、運(yùn)動神經(jīng)元病變，如肢體酸痛、肌肉無力。當(dāng)它侵害消化系統(tǒng)時(shí)會引起食欲不振、便秘、消化道潰瘍等，還會影響生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和骨骼的造血功能，進(jìn)而出現(xiàn)頭暈、乏力、貧血、免疫力低下、月經(jīng)不調(diào)等癥狀。對于兒童，鉛會影響大腦造成智力低下，由于大腦正在發(fā)育并且神經(jīng)系統(tǒng)處于敏感時(shí)期，因此在同一鉛環(huán)境中吸入量比成年人高幾倍。鉛的過度入侵會導(dǎo)致兒童智力低下、注意力渙散、記憶力減退、發(fā)育遲緩、運(yùn)動失調(diào)、反應(yīng)遲鈍、食欲不振、便秘、腹瀉等。嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)狂躁、譫妄、腦神經(jīng)癱瘓等腦組織損傷表現(xiàn)，可能會導(dǎo)致終身殘廢。

1.2.2 鎘

水產(chǎn)品中的鎘污染主要來源于地殼和工業(yè)污染。冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業(yè)及化學(xué)工業(yè)（如電池、塑料添加劑、食品防腐劑、殺蟲劑、顏料） 等排出的“三廢”，這些廢水、廢氣、廢渣排入環(huán)境中，污染水源和土壤。鎘可通過食物鏈和生物的富集作用產(chǎn)生蓄積，進(jìn)入人體后引起慢性中毒。鎘在人體內(nèi)的生物半衰期長達(dá)10～30年，是已知的最容易在體內(nèi)蓄積的毒物[3]。長期攝入含鎘食品，可破壞腎臟、肝臟等器官中酶系統(tǒng)正常的生理功能，導(dǎo)致蛋白尿、氨基酸尿、高血壓和心血管病。另外，由于鎘離子將骨質(zhì)磷酸鈣中的鈣離子置換出來，使骨骼嚴(yán)重缺鈣，導(dǎo)致“骨痛病”“軟骨病”。甚至，鎘與鋅蛋白酶反應(yīng)，把鋅置換出來，導(dǎo)致人體內(nèi)缺鋅，引起食管炎、胃炎等消化系統(tǒng)疾病。

1.2.3 砷

水產(chǎn)品中的砷污染主要來源于殺蟲劑、除草劑等農(nóng)藥。當(dāng)水源受到砷污染，水中的砷化物含量增高，就有可能導(dǎo)致砷中毒，其中最常見的污染物是砷酸鹽與亞砷酸。一般來說，無機(jī)砷比有機(jī)砷的毒性大，三價(jià)砷比五價(jià)砷的毒性大。砷的氧化物（如三氧化二砷） 和鹽類絕大部分屬高毒物質(zhì)。三氧化二砷與人體細(xì)胞中的鉀結(jié)合細(xì)胞中酶的活性被降低，影響細(xì)胞的正常代謝。而砷化氫則屬劇毒物質(zhì)，是目前已知的砷化合物中毒性最大的一個(gè)。砷化氫會與紅細(xì)胞結(jié)合使細(xì)胞發(fā)生病變，從而引起組織器官病變。過量的砷會損害人體的肝臟、腎臟、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等。另外，砷還對呼吸道和皮膚有刺激作用。

1.2.4 汞

水產(chǎn)品中的汞污染主要來源于污染灌溉、煤炭燃燒、汞冶煉廠、汞制劑廠（儀表、電氣、氯堿工業(yè)） 的排放。水中的厭氧生物可把無機(jī)汞轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞，由于甲基汞具有脂溶性這一特性，水環(huán)境中的甲基汞化合物可被水生生物直接吸收和富集，還可通過食物鏈轉(zhuǎn)移和富集，逐級在較高的生物體內(nèi)成千上萬倍的富集起來，對人體健康的威脅也越來越大。汞對人體的損害以慢性神經(jīng)毒性居多，急性中毒為少數(shù)，主要表現(xiàn)為神經(jīng)受損或肌肉運(yùn)動不協(xié)調(diào)、顫栗、癲癇發(fā)作等。水俁癥就是由于含汞廢水污染所造成的中樞神經(jīng)汞中毒病癥。

2 水產(chǎn)品中重金屬的檢測技術(shù)

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是依據(jù)被測元素處于氣態(tài)的基態(tài)原子對相對應(yīng)的原子共振輻射線有吸收作用，根據(jù)吸收強(qiáng)度來定量元素含量的檢測方法。該方法分為火焰原子吸收光譜法（FAAS） 和石墨爐原子吸收光譜法 （GFAAS）[4]?；鹧嬖游展庾V法操作便捷、準(zhǔn)確度較高、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，但霧化效率較低，不適用于痕量重金屬的測定。石墨爐原子吸收光譜法在食品中重金屬的痕量檢測最為常用，該方法靈敏度高，但需要在實(shí)際樣品檢測中加入基體改進(jìn)劑，以消除基體干擾。原子吸收光譜法的缺點(diǎn)是不能同時(shí)分析測定多種元素。

2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是通過測量在輻射能激發(fā)下待測元素的原子蒸汽產(chǎn)生的熒光，根據(jù)熒光發(fā)射強(qiáng)度來定量元素含量的方法。當(dāng)原子蒸汽受到具有特征波長的光源輻射時(shí)，其中一些自由原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后去活化由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光。食品中的砷、汞、錫等重金屬都可用該法檢測[5]。該法檢出限低、靈敏度高、發(fā)射譜線較簡單、干擾小、線性范圍寬。但存在熒光淬滅效應(yīng)、散射光干擾問題。

2.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是以等離子體為激發(fā)光源的發(fā)射光譜分析方法，樣品由載氣引入霧化系統(tǒng)被霧化后以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體的軸向或徑向通道，在高溫和惰性氣體中被蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，根據(jù)激發(fā)態(tài)的原子或離子返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的特征譜線來定性分析和定量分析。該方法適合于從痕量到常量的元素分析，動態(tài)線性范圍寬、分析精度高、穩(wěn)定性好、分析速度快，但霧化效率低、氬氣消耗大。

2.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是指樣品在氬氣作為載氣的推動下以水溶液的氣溶膠形式進(jìn)入等離子體后，經(jīng)一系列過程被離子化，形成一個(gè)帶正電荷的離子，根據(jù)選擇不同質(zhì)荷比來檢測某些離子的強(qiáng)度，檢測器將離子轉(zhuǎn)化為電子脈沖，從而計(jì)算物質(zhì)的濃度。與其他方法相比，該方法可進(jìn)行多元素快速分析，具有動態(tài)線性范圍寬、檢出限低、速度快等特點(diǎn)。但此法運(yùn)行費(fèi)用高，樣品介質(zhì)的影響較大，電感耦合等離子體高溫引起化學(xué)反應(yīng)的多樣化，經(jīng)常使分子離子的強(qiáng)度過高，干擾測量。

3 結(jié)語

我國是水產(chǎn)品出口大國，水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要貢獻(xiàn)。但水污染現(xiàn)狀尤其是重金屬污染問題的日益嚴(yán)重，受到全社會的關(guān)注?！懊褚允碁樘臁?，受到重金屬污染的水產(chǎn)品流入市場會危害消費(fèi)者健康。我國的相關(guān)監(jiān)管部門已定期對各種流通渠道的水產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，尤其對容易富集鉛、鎘、砷、汞的品種進(jìn)行大力監(jiān)測。人們在食品安全檢測的可靠性方面提出了越來越高的要求。為了保證人們的食品安全衛(wèi)生可靠，避免食用受重金屬污染的不合格食品，需要有關(guān)從業(yè)者充分立足實(shí)際狀況，積極探索，主動創(chuàng)新，針對水產(chǎn)品中重金屬污染的現(xiàn)狀，研究出更好、更有效的檢測技術(shù)，為我國食品安全保駕護(hù)航。