食品重金屬污染的檢測方法探討

鮑秀娟

（濟南市濟陽區(qū)疾病預(yù)防控制中心，山東濟南 251400）

近年來，我國現(xiàn)代化進程不斷加快，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，重金屬污染問題愈加突顯。目前，我國食品行業(yè)發(fā)展前景較為廣闊，但各類食品安全問題也層出不窮，其中重金屬污染已成為亟待解決的食品問題，對我國食品安全造成嚴(yán)重威脅[1]。重金屬元素在生活中較為常見，極易造成食品污染，并通過食物鏈進入人體，引起慢性、急性毒性作用，具有較強的危害性。重金屬元素長期在人體中累積，不僅容易引發(fā)一系列疾病，甚至?xí)θ藗兊纳踩斐赏{，需要采取有效措施減少食品重金屬污染。基于此，本文對我國食品重金屬污染現(xiàn)狀、來源、危害性及檢測技術(shù)進行分析，旨在為今后食品重金屬污染檢測方法選擇、改進提供依據(jù)，為食品安全提供保障。

1 食品重金屬污染現(xiàn)狀

重金屬主要包括鋅、鉻、銅、汞、鉛等金屬物質(zhì)，其相對密度通常大于5。重金屬物質(zhì)難以通過生物方式進行降解，可在食物鏈中富集，進入機體后會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，隨著重金屬在人體內(nèi)濃縮、不斷累積，會引起急性、慢性中毒[2]。當(dāng)其在體內(nèi)達到一定濃度時，甚至?xí)?dǎo)致死亡[3]。

1.1 食品中的鉛污染

鉛具有較強的污染性，多見于汽車尾氣、廢水、廢物中，當(dāng)其沉淀于土壤中，會與其中的有機物相結(jié)合，形成難溶物，經(jīng)層層累積后，會對土壤造成嚴(yán)重危害，進而損害植物、農(nóng)作物。當(dāng)前，鉛超標(biāo)現(xiàn)象在我國較為常見，特別是在動物內(nèi)臟、水產(chǎn)品中，以國家標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)進行評判，當(dāng)八寶粥、麥片等食物中鉛含量超過0.5 mg·kg-1時，即可判定為鉛超標(biāo)，而畜禽內(nèi)臟及其他谷物制品中限量分別為0.5 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1。鉛不僅會影響神經(jīng)系統(tǒng)，還會影響生殖、造血系統(tǒng)，損傷機體多處器官功能，引起肌肉疼痛、頭痛等，甚至導(dǎo)致人體失憶或出現(xiàn)幻覺。

1.2 食品中的鎘污染

鎘具有活性強等特點，屬于積累性重金屬物質(zhì)，能夠在人體內(nèi)存留較長時間，可與其他物質(zhì)進行結(jié)合，形成具有毒性的化合物。鎘含量超標(biāo)在水產(chǎn)品中最為常見，當(dāng)糙米、大米、葉類蔬菜中鎘超過0.2 mg·kg-1時，可判定為鎘超標(biāo)，而魚類中鎘超過0.1 mg·kg-1時，即為鎘超標(biāo)。

1.3 食品中的汞污染

汞是一種液態(tài)金屬，在揮發(fā)后可被釋放進入環(huán)境中，若進入水中可成為甲基汞，進而被水生物吸收。我國汞污染較為嚴(yán)重，多見于湖魚等水產(chǎn)品污染，當(dāng)水產(chǎn)動物及相關(guān)制品中甲基汞含量超過0.5 mg·kg-1，可判定為汞超標(biāo)，而肉類中汞含量超過0.05 mg·kg-1時，即為汞超標(biāo)。汞在人體大量累積后，會對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成不良影響，不僅會引發(fā)運動功能障礙，還會對其他功能（聽覺、語言）造成影響，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致人體癱瘓、死亡。

1.4 食品中的砷污染

砷在自然界中主要以砷礦物的形式存在，其中三氧化二砷又被稱為砒霜，其毒性非常強，不僅能通過食品進入人體，也能夠通過呼吸道進入體內(nèi)，砷污染多見于水稻、魚類等食品中，肉及肉制品、新鮮蔬菜中砷含量超過0.5 mg·kg-1，即為砷超標(biāo)，而當(dāng)魚類及其制品中含量超過0.1 mg·kg-1時，可判定為砷污染。砷在進入人體后，會對細胞氧化產(chǎn)生抑制作用，麻痹中樞神經(jīng)，與人體長期接觸還容易引發(fā)皮膚癌，嚴(yán)重威脅人類生命健康。

2 食品重金屬污染來源

2.1 “三廢”污染

“三廢”污染是指廢水、廢氣、廢渣污染，“三廢”未經(jīng)處理隨意排放會對土壤、水源等造成污染，而當(dāng)發(fā)生土壤污染后，污染范圍會逐漸擴大，如果無法得到及時有效的控制，可能導(dǎo)致難以挽回的生態(tài)損失。而重金屬污染物可通過食物鏈富集，最終進入人體中，引起重金屬中毒，對人類生命安全造成威脅[4]。

2.2 農(nóng)藥殘留污染

隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，病蟲害明顯增多，農(nóng)藥用量增大，特別是蔬菜、水果等對農(nóng)藥的依賴性比較大，這就不可避免會造成食品污染，如農(nóng)藥中含有一定量的鉛、鉻等元素，在殺滅病蟲害的同時，如果殘留超標(biāo)，會造成食品中重金屬超標(biāo)，威脅人類身體健康。

2.3 食品加工環(huán)節(jié)污染

現(xiàn)代化食品生產(chǎn)離不開機械設(shè)備，但多數(shù)加工設(shè)備均為金屬材料制成，在生產(chǎn)過程中可能會引起食品重金屬污染；食品包裝材料中可能含有微量金屬元素，在加工儲存過程中加重食品重金屬污染，影響食品質(zhì)量。

3 食品重金屬污染檢測方法

食品采樣、儲存、制備是進行重金屬污染檢測的重要環(huán)節(jié)，在取樣前需劃定檢測區(qū)域，對其中食品進行實地取樣。進行食品取樣時，需盡可能使采樣點均衡分布，以保證最后檢測數(shù)據(jù)的可參考性[5]。樣品應(yīng)保存在規(guī)定的環(huán)境條件下，防止變質(zhì)、污染等。部分樣品應(yīng)根據(jù)食用習(xí)慣取可食部分進行檢測。

3.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是目前食品重金屬污染檢測中常見的檢測方式之一，其中常用的儀器包括石墨爐原子吸收分光光度計，其原理是試樣消解處理后，經(jīng)石墨爐原子化，在相應(yīng)波長下測定吸光度。在一定濃度范圍內(nèi)重金屬含量與其吸光度成正比，基于此，測定樣本的吸光度，與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列進行比較，從而達到定量檢測的目的。石墨爐原子吸收分光光度計具有較高的靈敏度，精密度也比較高，但是對操作條件要求比較嚴(yán)格，因而對試劑、器皿、環(huán)境、操作人員的要求都比較高，且元素覆蓋面比較窄，主要用于食品中鉛、鎘的檢測[6]。

3.2 原子熒光光譜法

原子熒光光度計是以硼氫化鈉、硼氫化鉀等為還原劑，將試樣中重金屬還原成原子態(tài)，由氬氣帶入原子化器中，通過測定熒光強度而測定食品中的重金屬元素，主要用于食品中砷、汞的檢測[7]。原子熒光光譜法能夠檢測多種元素，靈敏度較高，取樣量少，分析時間短，但應(yīng)用范圍較小，在測定時容易受到輻射光影響導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生誤差。

3.3 質(zhì)譜檢測法

食品重金屬檢測常用的質(zhì)譜檢測儀器主要為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Inductive Coupled Plasma-Mass Spectrometer，ICP-MS），能夠?qū)CP 技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合在一起。其工作原理為霧化器將溶液樣品送入等離子體光源，通過高溫汽化，解離出離子化氣體，通過鎳、銅等取樣錐收集的離子在低真空環(huán)境下形成分子束，再通過1 ～2 mm 直徑的截取板進入四極質(zhì)譜分析器中，通過濾質(zhì)器進行質(zhì)量分離后，再到達離子探測器，通過探測器的計數(shù)與濃度之間的比例關(guān)系，對元素含量或者同位素比值進行測定。該儀器具有較高的性能（背景信號低、靈敏度高），而且元素覆蓋面比較寬，可以同時檢測多種重金屬元素，相比較而言，其優(yōu)勢比石墨爐原子吸收分光光度計和原子熒光光度計更大。

3.4 電化學(xué)分析檢測技術(shù)

電化學(xué)分析檢測技術(shù)以電化學(xué)傳感器為主要操作設(shè)備，在滿足自動檢測需要的基礎(chǔ)上，能夠有效縮短檢測耗時，與光譜檢測技術(shù)相比，其操作更加簡便，能夠自動完成重金屬含量、種類等信息收集，可提供較為準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，且應(yīng)用范圍廣，具有成本低、設(shè)備簡單等優(yōu)勢[8]。但該技術(shù)同樣存在一定弊端，容易受到多種因素干擾，包括表面活性劑、分析顆粒大小及有機物等，因此需進一步研究，以提高其抗干擾能力。

3.5 新型檢測技術(shù)

（1）生物傳感器檢測技術(shù)。生物傳感器檢測技術(shù)屬于全新的檢測技術(shù)，生物傳感器以DNA、蛋白質(zhì)等生物元素為基礎(chǔ)，通過靜電吸附、物理吸附、化學(xué)偶聯(lián)、生物識別等作用力，將待測物對磁、光、電、熱、力等的敏感性直接或者間接轉(zhuǎn)換為可測信號，體現(xiàn)重金屬相關(guān)信息，完成污染檢測。但該技術(shù)具有較強的局限性，在實際應(yīng)用過程中受到多種因素限制，對環(huán)境、生物活性具有較高的要求。

（2）酶抑制檢測技術(shù)。酶抑制檢測技術(shù)測定重金屬的基本原理是利用酶的抑制率大小對重金屬殘留程度進行檢測，通過重金屬離子與部分酶活性中心產(chǎn)生比較強的親和力，使酶失去活性，其中重金屬離子與形成酶活性中心的甲硫或硫基有效結(jié)合后，導(dǎo)致酶活性中心性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的改變，使酶活力下降，從而使底物-酶系統(tǒng)產(chǎn)生諸多變化，如吸光度、電導(dǎo)率、顯色劑顏色等發(fā)生改變，這些變化通過肉眼可以進行區(qū)分或者采用光信號、電信號等檢測出來，從而判斷檢測樣品中是否存在重金屬。目前，酶抑制檢測技術(shù)多應(yīng)用于食品重金屬檢測中，具有簡便、快速、現(xiàn)場檢測等優(yōu)點，但該技術(shù)同樣存在一定局限性，在實際應(yīng)用過程中，由于食品成分多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能對檢測結(jié)果造成影響，因而需要研究一套專業(yè)的方法提高研究產(chǎn)品的抗干擾性，提高檢測結(jié)果的可重復(fù)性。

4 結(jié)語

近年來，食品安全事件頻頻發(fā)生，嚴(yán)重威脅人們的身體健康，食品重金屬污染檢測具有重要意義。操作便捷、檢測速度快、準(zhǔn)確率高已成為當(dāng)前檢測技術(shù)發(fā)展趨勢，雖然食品重金屬污染檢測方法得到了較大改進與突破，但每種檢測手段均存在其各自優(yōu)點與不足，需進一步進行研究。此外，在實際工作過程中，應(yīng)結(jié)合具體情況與需求選擇適宜的檢測方法，以提高檢測效率與準(zhǔn)確性，為今后食品重金屬污染整治提供更多信息數(shù)據(jù)支持。