食用植物性農(nóng)產(chǎn)品中重金屬檢測的重要性

陳霞 吳金濤

摘 要：通過簡述食用植物性農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染來源、危害性、檢測方法及檢測的重要性，以期為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品；重金屬；危害；檢測方法

隨著科技的發(fā)展，人民生活水平的日益提高，人們逐漸從最初的追求吃飽轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蟪院茫肟谵r(nóng)產(chǎn)品的安全問題已經(jīng)成為黨和國家及百姓關(guān)注的焦點之一。農(nóng)產(chǎn)品是指可供食用的各種植物、畜牧、漁業(yè)產(chǎn)品及其初級加工產(chǎn)品，包括糧食、蔬菜、水果、茶葉、肉、蛋、奶等，是絕大部分食品的材料來源。食用植物性農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題主要涉及重金屬污染、有機磷、氨基甲酸酯類及菊酯類農(nóng)藥的污染[1]，它大大影響著人們的食品安全和生命安全。由于重金屬進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后會存留、積累和遷移，再經(jīng)過食物鏈的放大作用進(jìn)入人體，在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害身體健康，因此本文主要針對食用植物性農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬污染展開探討。

1 農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的來源

重金屬是指密度大于4.5g/cm3、原子量大于55的金屬。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，進(jìn)入大氣、水體和土壤的有毒有害重金屬如鉛、鎘、汞、鉻以及類金屬砷等不斷增加，超過了正常范圍，引起環(huán)境的重金屬污染，從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染。

1.1 水污染造成農(nóng)作物生長環(huán)境中重金屬含量偏高

由于工農(nóng)業(yè)、城市化的迅速發(fā)展，大量工業(yè)廢水、城市生活廢水的排放，造成河流、地下水受到不同程度的重金屬污染，又經(jīng)灌溉使得水中的大量重金屬等污染物隨水流滲入到土層中，重金屬有效態(tài)被植物所吸收。我國利用污水灌溉農(nóng)田面積為139.86萬hm2，其中有30%的土壤受不同程度的重金屬污染[2]。另外，大氣污染導(dǎo)致酸雨頻發(fā)，加劇了土壤酸化，增加了作物對重金屬的吸收[3]。

1.2 農(nóng)產(chǎn)品投入品的不合理使用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)業(yè)投入品質(zhì)量不過關(guān)，如施用了重金屬超標(biāo)的農(nóng)藥、化肥等投入品；或未按照產(chǎn)品說明，超范圍、超劑量使用，均可加劇土壤環(huán)境重金屬的污染，進(jìn)而使農(nóng)作物富集大量重金屬，造成農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量超標(biāo)。另外，畜禽養(yǎng)殖過程中使用的銅、砷制劑等通過畜禽糞便排入農(nóng)業(yè)環(huán)境[4]，含有鉛、鉻等重金屬的農(nóng)用塑料薄膜，在大量使用的過程中如不合理使用，也將成為不可忽視的重金屬污染來源。

1.3 農(nóng)產(chǎn)品在加工、貯藏、運輸過程中被重金屬污染

由于重金屬的積累量與作物生長期、生長部位密切相關(guān)，因此采摘部位不同也可能造成產(chǎn)品重金屬超標(biāo)。然而，很多農(nóng)產(chǎn)品在到達(dá)消費者手里之前，都會經(jīng)歷加工、貯藏和運輸過程。在農(nóng)產(chǎn)品的加工過程中，加工用水重金屬含量超標(biāo)、食品添加劑的不合理使用、加工機械不合格、貯藏器具或包裝材料重金屬含量偏高、運輸車輛衛(wèi)生條件差等問題均可能導(dǎo)致重金屬遷移，從而增加農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染的風(fēng)險。

2 重金屬的危害

2.1 重金屬對農(nóng)作物生長的影響

植物對低劑量的重金屬往往具有耐受性，但當(dāng)植物體內(nèi)積累的重金屬含量超過植物最大忍耐劑量時，植物就會表現(xiàn)出明顯的損傷癥狀，其生長發(fā)育也會受到抑制甚至死亡。有的重金屬通過破壞植物細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除平衡，使其生物膜內(nèi)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞；有的重金屬通過影響植物酶活性和功能，引起植物生理代謝紊亂；有的重金屬通過取代植物養(yǎng)分膜上的Ca2+離子，影響其它營養(yǎng)元素的吸收。農(nóng)作物的生長發(fā)育受到嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量嚴(yán)重下降，甚至絕收。

2.2 重金屬對人類健康的影響

一般農(nóng)田中重金屬的含量不足以導(dǎo)致作物產(chǎn)生明顯損傷，但積累在植物體內(nèi)的重金屬會通過食物鏈進(jìn)入人體，當(dāng)其含量累積到一定程度時會對人類健康造成危害。部分微量的重金屬是人體正常生命活動所必需的，如銅離子對膠原蛋白和彈力蛋白的合成起著重要作用，食用含鉻的食物可以預(yù)防高膽固醇血癥；但大多數(shù)重金屬對人體是存在危害的，如低劑量的鉛、錳、鎘就能使機體代謝發(fā)生紊亂，誘發(fā)疾病，甚至死亡。

3 重金屬檢測方法

威脅食用植物性農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻、銅、鎳和類金屬砷等，其方法主要包括原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICPAES）及電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICPMS）等[57]。

3.1 原子吸收法（AAS）

原子吸收光譜法是依據(jù)自由基態(tài)原子對特征輻射光的共振吸收，通過測量輻射光的減弱程度，而求出樣品中被測元素的含量。由于本法儀器組成簡單，操作方便，檢測靈敏度高（檢出限可達(dá)ppb級），分析速度快，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測實驗室應(yīng)用廣泛，但此法不能同時測定多種元素，需要不斷技術(shù)升級。

3.2 原子熒光（AFS）

原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強度，以此來測定待測元素含量的方法。此法具有發(fā)射譜線簡單，靈敏度高于原子吸收光譜法，線性范圍較寬，干擾較少的特點，能夠進(jìn)行多元素同時測定。原子熒光光譜法可用于分析汞、砷、銻、鉍、硒、碲、鉛、錫、鍺、鎘、鋅等11種元素。

3.3 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICPAES）

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法（ICPAES）是利用等離子體形成的原理，根據(jù)特征譜線的存在與否，鑒別樣品中是否含有某種元素，并根據(jù)特征譜線強度確定樣品中相應(yīng)元素的含量。此法受干擾小、靈敏度高、線性范圍寬、可同時測量或依次順序測量多種重金屬元素。但是比起電感耦合等離子體質(zhì)譜法，靈敏度略低，可用于除Cd、Hg 等以外的絕大部分重金屬的測定，檢出限可達(dá)0.0110 mg/L。

3.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICPMS）

ICPMS是常用的檢測微量元素的方法。利用等離子體的形成，樣品經(jīng)過霧化系統(tǒng)霧化后，以氣溶膠的形式進(jìn)入等離子軸向通道，經(jīng)過蒸發(fā)、原子化、電離、激發(fā)產(chǎn)生元素的特征譜線。該方法具有較高的靈敏度和精密度，可同時測定多種重金屬，且干擾少、線性范圍寬，檢出限可達(dá)到ppt級，特別適合生物樣品痕量分析。但由于此法儀器成本太高，在國內(nèi)應(yīng)用受到了一定的限制。

4 結(jié)語

由于重金屬在生物體內(nèi)潛伏期長，無法經(jīng)正常代謝排除體外。即便是長期攝入微量的重金屬，也會因其累積性，當(dāng)體內(nèi)重金屬含量積累到一定程度而對人體健康造成傷害。食用植物性農(nóng)產(chǎn)品是人們每天餐桌上的必備品，以“湖南鎘大米”為代表的被重金屬污染的農(nóng)產(chǎn)品流向餐桌事件，已經(jīng)影響到了全國糧食收購和數(shù)量安全。隨著人們生活水平的提高，人們對食材的質(zhì)量要求也越來越高，農(nóng)產(chǎn)品慢慢地從數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)化，這就對農(nóng)產(chǎn)品安全提出了很高的要求，重金屬檢測的必要性也就更加迫切。當(dāng)下，我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢總體較好，但各級實驗室仍然應(yīng)根據(jù)自身的條件，通過實時監(jiān)測，及時對農(nóng)產(chǎn)品的污染來源進(jìn)行分析，對產(chǎn)生相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的原因進(jìn)行總結(jié)，才能為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保駕護(hù)航。

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