食品安全中重金屬檢測方法及應用分析

重金屬主要涵蓋汞、銅、鎘、鉛等金屬，食品重金屬污染一般指食品中砷、鉛、鉻、鎘、汞等重金屬含量超標，從而危害人體健康。當前，因為環(huán)境污染等原因，食品中重金屬超標的現(xiàn)象十分常見，為了保障消費者的身體健康，需要積極采用檢測速度快、精度高以及靈敏度良好的檢測手段，有效防止重金屬含量超標的食品進入市場。

一、食品中重金屬來源以及途徑

1.重金屬來源。對于重金屬超標的食品，其中的重金屬主要來源于自然環(huán)境，這是造成食品重金屬污染的主要原因。比如，在火山地震帶上，經常發(fā)生地震以及火山噴發(fā)等災害，會導致重金屬進入附近水源以及土壤中，動物食用了污染土壤上生長的植物以及受到污染的水源后，其體內就會殘留重金屬元素，由該動物加工而成的動物食品內也會殘留重金屬。再如，礦山周邊的土壤重金屬污染問題也較為嚴重，主要是由于礦山的重金屬元素含量較多，這些金屬會對附近水源以及土壤產生污染，進而使得土壤中長出的農作物也被污染。還有一部分污染是由于農民不規(guī)范使用農藥、化肥造成的。在過去，每年都有大量的化學物質被當成肥料和農藥施用在農用土壤上，這些行為會導致土壤中重金屬特別是鎘、鉛、砷等含量的上升。

食品中重金屬的另一個來源則是生產加工過程中，一些重金屬材料與食品接觸導致食品被重金屬污染。

2.污染途徑。（1）大氣污染。大氣中的重金屬元素會附著在粉塵上，粉塵在空氣氣流的作用下，向各個地方傳播。粉塵中的重金屬基于一定條件能夠變?yōu)闅怏w溶膠，此類氣溶膠會向土壤表層滲透，使得土壤中重金屬含量超標。在雨水較多地區(qū)，氣體溶膠能夠通過雨水向土壤中滲透，也會導致土壤受到重金屬污染。在農作物生長過程中，根系會吸入土壤中的重金屬元素，進而造成農作物被重金屬污染。

（2）包裝污染。為了降低運輸環(huán)節(jié)對食品造成的破壞，部分食品會選擇金屬材料進行包裝，其中鋁材料與鐵材料使用頻率較高。如果運輸或儲存條件發(fā)生變化，包裝材料里的重金屬就會析出，從而污染食品。

二、重金屬污染的危害

人們食用了被重金屬污染的食品后會對人體健康造成嚴重危害，使基體代謝出現(xiàn)紊亂，最終誘發(fā)相應疾病。以下簡單介紹幾種重金屬的危害情況。

1.砷污染的危害。砷元素雖然為非金屬元素，然而其一些理化性質與金屬元素類似，砷化合物涵蓋有機砷與無機砷兩種類型，有機砷毒性弱于無機砷毒性。砷化合物在畜禽生長促進劑與農藥等方面被廣泛應用，所以會導致畜禽食品與植物存在砷元素殘留，造成砷污染。砷元素會抑制人體中的酶物質，嚴重干擾細胞繁殖、分裂、呼吸以及酶的活性，病癥涵蓋慢性與急性兩種類型，其中，慢性癥狀主要體現(xiàn)在以下方面：神經衰弱、皮膚色素砷中毒沉積以及過度角質化等。急性砷中毒以腸胃炎癥為主，嚴重情況下會造成中樞神經麻痹。

2.鉛污染的危害。鉛元素一般來源于餐具、膨化食品等，某些中成藥、水產品、茶葉、螺旋藻、蘆薈、木耳、香菇等也會檢出鉛元素。鉛主要通過呼吸道、消化道、皮膚等進入人體器官，能夠在動物與人體組織中不斷積累，達到一定量后就會引發(fā)腎損傷、貧血癥以及神經機能失調等。鉛中毒后，人會表現(xiàn)出貧血、反應遲鈍以及智力低下等癥狀，免疫較低、老人、兒童等人群最易受到損害。

3.鎘污染的危害。鎘元素的來源一般是化學工業(yè)廢水、電池、染料、冶煉、采礦、電鍍等，能夠借助植物根系進入到植物中，同時通過飼料與飲水等向動物體內轉移，導致肉食類食品含有鎘元素。從檢測中可以發(fā)現(xiàn)，水產品、靈芝、大米、螺旋藻、木耳、香菇等食物中也會檢出鎘元素。鎘元素進入人體之后，在肝臟與腎臟中聚積，會損害人體消化系統(tǒng)、骨骼以及腎功能。鎘元素對腎臟近曲小管造成損傷之后，會導致蛋白質、鈣以及其他營養(yǎng)物質的流失，引發(fā)骨質脫鈣問題，造成患者骨痛。急性鎘中毒會造成意識喪失、口水增多、頭暈、腹瀉以及嘔吐等癥狀，免疫力低人群、礦業(yè)工作者極易受到鎘元素的危害。

4.汞污染的危害。汞元素與相應化合物都是劇毒物質，化妝品、水生生物、燃煤、儀表廠、食鹽電解等是汞元素的主要來源。汞元素隨著血液能夠進入腦組織，并不斷積累，在積累量超出一定數(shù)值之后會損害腦組織，部分汞元素還會向腎臟轉移。有機汞中毒是汞中毒的主要形式，表現(xiàn)為運動失調、口齒不清以及視野縮小等，嚴重情況下還會出現(xiàn)吞咽困難、肢體變形以及癱瘓等癥狀。孕婦在食用了含有汞元素的魚肉之后，雖然自身不發(fā)病，但是甲基汞會借助胎盤向胎兒體內轉移，導致嬰兒出現(xiàn)水俁病。海鮮嗜好者、孕婦、女性極易遭受汞污染的危害。

5.鉻污染的危害。鉻元素主要來源于陶瓷原料、橡膠、鞣革、工業(yè)顏料、皮革制劑以及化妝品原料等。鉻元素進入人體后會引發(fā)腹瀉、腹部不適以及其他中毒癥狀，引發(fā)濕疹或是過敏性皮炎等疾病，還會腐蝕、刺激呼吸道，引發(fā)支氣管炎以及咽炎等病癥。對于水污染問題較為嚴重的地區(qū)，當?shù)鼐用窠洺＝佑|鉻，皮炎、腹瀉、結核病、鼻炎以及支氣管炎等疾病的發(fā)生概率較高。需要注意的是，六價鉻比三價鉻的毒性更大，屬于2類致癌物。

6.銅污染的危害。銅元素是人體必需元素，如果人體缺乏銅，會影響內分泌和神經系統(tǒng)功能的正常運作，降低機體免疫力。但如果銅元素攝入過量就會引發(fā)中毒問題，比如肝豆狀核變性以及急性銅中毒等。

7.銻污染的危害。礦物燃料燃燒、銻礦冶煉等，會導致銻元素通過粉塵或是蒸汽等形式進入大氣中，流水侵蝕含銻礦石、排放工業(yè)廢水等均可能造成水中銻含量超標。銻元素與砷元素毒性類似，五價銻元素弱于三價銻元素，難溶性化合物毒性弱于水溶性，化合物毒性弱于銻元素粉塵。銻元素能夠對人體皮膚、喉嚨、鼻、眼等造成刺激，如果接觸時間較長就會對肝臟與心臟造成損害，吸入過量會引發(fā)銻中毒問題，主要癥狀為呼吸困難、頭痛、嘔吐等。

三、重金屬的檢測方法與應用

1.物理檢測技術。借助物理檢測技術能夠在保證食品樣品完整的條件下開展檢測工作，操作性良好，同時檢測速度較快。不同的物理檢測方法，其檢測方式也存在差異。（1）電感耦合法。一般是借助比石墨爐靈敏度高的原子吸收光譜技術開展。借助此種檢測手段，可以對食品中各種重金屬開展全面分析，在大批量食品樣品檢測工作中具有良好適合性。比如，對食品中汞元素進行檢測時，即可以借助毛細管微萃取/電感耦合以及其他離子質譜技術開展檢測工作，在此過程中檢測人員應該注意該方法的檢測線，以充分保證回收率。

雖然該方法的檢測結果具有良好的準確性，但是此種檢測方式對儀器設備具有較高要求，同時設備價格非常高昂。并且，在選擇該方法開展檢測工作前，應該對食品樣品進行前處理，否則會影響部分金屬元素的檢測準確性?；谝陨蟽牲c的限制，該技術的應用并不廣泛。

（2）原子吸收光譜技術。選擇該技術開展食品重金屬檢測工作時，需要使待檢測食品樣品溶液與基體改進劑進行有機融合，以便讓樣品溶液中的重金屬元素能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)，同時應采用科學的防護措施，確保溶液不會出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象。

（3）X射線熒光技術。該技術的主要原理是借助高能射線對原子進行激發(fā)處理，之后可以將X射線光譜線射出，各種元素的波長特征譜線較為固定，通過測量X射線熒光的光譜線能量，能夠獲得樣品中重金屬元素的類型。之后測定某個元素的分析譜線強度，同時對比樣品中相同譜線強度，或是結合基本參數(shù)計算，就可以獲得此元素的具體含量。

（4）原子熒光光譜技術。該技術的主要原理是結合氣態(tài)原子基于輻射照射后會發(fā)出熒光，檢測人員可以根據(jù)熒光強度情況對食品中重金屬元素進行判斷?，F(xiàn)階段，檢測食品中汞、鎘、錫等重金屬時，均能夠借助該技術進行檢測。另外，相關人員對微波消解技術和AFS技術進行有機結合，可以對藥材中鎘、汞、鉛等重金屬含量進行計算，最終結果顯示標準樣品測定數(shù)量均符合標準要求。

2.化學檢測技術。在食品重金屬檢測工作中，化學檢測方式多種多樣，同時檢測技術均非常穩(wěn)定，可靠性與靈敏性良好，結果較為準確。但是，部分檢測設備規(guī)格較大、投入費用較高，移動也較為困難，給檢測人員帶來了不便。所以，相關單位與人員通過相應實踐研究之后，開發(fā)出了較為簡單的檢測技術，此種類型的檢測技術可以快速獲得結果，還可以有效保證篩選速度，充分提高檢測的準確性，應用較為廣泛。

（1）電化學分析法。應用電化學方法開展重金屬檢測工作時，需要應用電解質溶液、檢測裝置以及傳感器等?；陔娀瘜W技術，科研人員研發(fā)出了可靠性突出、靈敏度高的重金屬傳感器，同時可以與虛擬設備、微電子技術等進行有機結合，獲得低功耗檢測設備，滿足食品重金屬的檢測需求。

（2）試劑比色技術。借助該技術開展食品重金屬檢測工作，可以充分縮短檢測工作的準備時間，還可以有效利用重金屬相關化學反應，讓重金屬變?yōu)橛猩蜃?，讓試劑顏色出現(xiàn)明顯變化。通過觀察顏色情況，就能夠獲得食品中重金屬類型，隨著顏色深度不斷增加，表示其中的重金屬含量也不斷增加。

（3）試紙檢測法。試紙法是一種簡單、快速、方便的檢測方法，可簡化檢測步驟、節(jié)約檢測成本，同時重復性較為突出，準確性也較高，可快速檢測食品中的重金屬。

綜上所述，食品中重金屬超標會引發(fā)人體中毒問題，對于重金屬污染，應該在源頭上控制污染源，避免其污染食品。同時應該借助高效、科學的檢測方法，提前開展食品中重金屬的檢測工作，確保含有重金屬的食品不會流入市場，充分保障食品安全。

作者簡介：姜琴（1984-），女，漢族，山西臨汾人，碩士研究生，工程師，研究方向為食品農產品檢測。