◎ 宋純艷，付 彤，張 琳

（濟寧市食品藥品檢驗檢測中心，山東 濟寧 272000）

食品安全關(guān)乎到千家萬戶，食品行業(yè)的發(fā)展是整個社會繁榮穩(wěn)定的基礎(chǔ)。近年來報道的食品安全事件中，因重金屬超標引發(fā)的食品污染問題被人們所關(guān)注[1]。嚴格把控食品中的重金屬含量是食品安全監(jiān)管的工作重點之一[2]。長期食用重金屬含量超標的食品，會對人體產(chǎn)生嚴重的損害，甚至危及生命。本文對目前食品中常見的幾類重金屬元素進行匯總，并對其現(xiàn)有檢測方法進行了對比分析，以期為食品安全監(jiān)督抽檢及食品安全管控提供參考。

1 食品中的常見重金屬

目前我國食品中常見的重金屬元素有汞、鉛、鎘、砷以及錫等，這些重金屬元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過土壤、水源、農(nóng)藥殘留等途徑進入動植物體內(nèi)，再通過食物鏈傳播逐漸走向餐桌，進入人體[3]。許多重金屬元素不能通過簡單方法就能有效消除，長期食用被重金屬污染的食物對人體器官有重大危害。因此研究重金屬檢測方法，對維護食品安全具有重要意義。

1.1 汞

汞是一種液體的重金屬。常見的汞可以分為3類：有機汞、無機汞和水銀汞。人們常用的體溫計使用的就是水銀汞。它們有以下特點：汞是液體的金屬，在高溫的環(huán)境中容易揮發(fā)，對于人的健康危害非常大；汞對人體器官有嚴重損害，誤食后會潛移默化的影響人的骨骼系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟系統(tǒng)，給各種器官帶來嚴重的損傷；如果誤食大量的汞，會在短時間之內(nèi)導(dǎo)致精神恍惚、身體嚴重不平衡，甚至會產(chǎn)生休克。

1.2 鉛

鉛元素是重要的工業(yè)原材料之一，日常生活中幾乎隨處可見含有鉛的物體，如人們所使用的水筆、書本、陶瓷用具等，都含有大量的鉛元素。一般的鉛元素不會被人體所吸收，人體所吸收的鉛元素主要來源于水源和食物。例如小龍蝦，它生存的水源里可能就會含有大量的鉛元素，這些鉛元素通過龍蝦，再經(jīng)過人的進食被吸收到體內(nèi)。人體吸收大量鉛后，會產(chǎn)生中毒現(xiàn)象，曾有關(guān)于兒童因為鉛元素而導(dǎo)致中毒的報道。在目前的醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，有關(guān)鉛元素導(dǎo)致的食品安全問題多有顯現(xiàn)。

1.3 鎘

鎘是食品安全問題中一種新興的重金屬元素，這種元素與汞和鉛相比并不為人所熟知，不過在最近的鎘大米事件浮出水面之后，人們開始關(guān)注這種重金屬元素。通過對農(nóng)產(chǎn)品、海產(chǎn)品、動物肉食產(chǎn)品等進行批量篩查，發(fā)現(xiàn)目前非常多的食品中都含有鎘元素[4]。鎘元素的中毒癥狀和鉛元素類似，主要分為兩種，一種是急性的，發(fā)病比較快，食用含有大量鎘元素的食品時，會產(chǎn)生急性休克甚至死亡，而且救治時間十分短暫，因其病癥和急性腸胃炎發(fā)作有很多的相似點，從而導(dǎo)致在救治的過程中會錯過最佳搶救時間；另一種是慢性的，主要源于鎘元素在體內(nèi)長期的慢性吸收，它對人體器官的損傷非常嚴重。

1.4 砷

砷在自然界中普遍存在，也存在于各種食物中，如蔬菜、谷物、魚類及水中等。食品中的砷主要有兩種形態(tài)，分別為有機砷和無機砷，統(tǒng)稱為“總砷”。經(jīng)黏膜、皮膚吸收的砷及其化合物，主要沉積在毛發(fā)、指甲、骨、肝和腎等器官中。砷元素的毒性很低，但其化合物均有毒，如人們所熟知的砒霜（As2O3）。砷進入人體，會影響正常的細胞代謝活動，引發(fā)組織損害和機體障礙，甚至引起中毒導(dǎo)致死亡。

2 食品中重金屬的主要來源

在自然界中，水質(zhì)、空氣、土壤[3]等本來就存在部分重金屬元素。不同地質(zhì)和地理要素，如礦區(qū)[5]等，會對當?shù)貏又参锂a(chǎn)生不同程度的污染。人類生活在此區(qū)域內(nèi)，誤食含有重金屬的動植物都會誘發(fā)中毒。

人為因素導(dǎo)致的重金屬污染主要是各類社會活動產(chǎn)生的后果。①現(xiàn)階段我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅速，各類工業(yè)廢渣、廢水等廢棄物中存有較多重金屬元素。如果不能對其進行有效處理，放任其排放到自然環(huán)境中，不僅會破壞生態(tài)，還會對當?shù)鼐用袷称钒踩珮?gòu)成威脅。②在目前的農(nóng)業(yè)社會生產(chǎn)過程中，化肥和農(nóng)藥是必不可少的組成部分。農(nóng)藥里包含了非常多的重金屬元素，例如汞元素是農(nóng)藥里面的基本物質(zhì)之一，在制作農(nóng)藥的時候，通常采用汞元素殺蟲，汞可以讓害蟲的蛋白質(zhì)失活，從而對害蟲進行有效的滅殺。在大量使用農(nóng)藥后，這些汞元素通過沉降作用進入到土壤里，在植物生長的過程中會不斷從土壤里吸收金屬元素，一部分金屬元素是植物必不可少的生長物質(zhì)，而另一部分有害金屬也隨著植物的生長富集到植物體內(nèi)。部分農(nóng)作物會被人們直接食用，其他的植物又被動物吃掉，伴隨食物鏈的傳遞，人體會吸收大量的重金屬元素[6-7]。

3 食品中重金屬的主要檢驗方法

3.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是目前我國食品安全當中應(yīng)用較為廣泛的金屬檢測方法之一[8]，可分為石墨爐原子吸收光譜法和火焰原子吸收光譜法兩種。該方法是基于元素的氣態(tài)原子可以吸收一定波長的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。由于各元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子的排布不同，元素從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收線具有不同的特征，由此可作為元素定性的依據(jù)，而吸收輻射的強度可作為定量的依據(jù)。

3.2 紫外可見分光光度法

紫外可見分光光度法（Ultraviolet-visible spectrophoto metry，UV-VIS）檢測原理是重金屬離子與顯色劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成的絡(luò)合物在紫外-可見光下有吸收，且其吸收強度與溶液中金屬離子的濃度成正比，從而進行定量分析，也稱為吸收光譜法。這種方法的優(yōu)點是操作十分簡單，經(jīng)濟成本低。但是絡(luò)合物形成以后，會隨著時間推移而消失，從而影響檢測的準確度，且相較于其他檢測方法，該法的檢出限較高，因此在檢測食品中的重金屬含量時，此方法不適用于痕量元素分析。

3.3 試劑比色檢測法

比色分析法是利用顯色試劑與食物中的重金屬元素進行反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的有色分子，通過比較溶液顏色深度或用比色計進行測量，以確定溶液中被測物質(zhì)濃度的方法。比色法包括目視比色法和光電比色法。這種方法的效率較高、檢測成本低廉、檢測設(shè)備及操作簡單，適用于對食品種的重金屬元素的快速檢測。

3.4 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法（Atomic Fluorescence Spectrometry， AFS）是利用激發(fā)光源發(fā)出的特征發(fā)射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸汽，使之產(chǎn)生原子熒光，在一定條件下，熒光強度與被測溶液中待測元素的濃度關(guān)系遵循Lambert-Beer定律，通過測定熒光的強度即可計算出待測樣品中該元素的含量。原子熒光光譜法具有較高的反應(yīng)效率，靈敏度高，熒光譜線簡單，但揮發(fā)度較低的重金屬不能有效揮發(fā)以測量含量，因此只能用于檢測揮發(fā)度高的重金屬。

3.5 電感耦合等離子體質(zhì)譜

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）工作原理是根據(jù)金屬元素通過一定形式進入高頻等離子體中，在高溫下電離成離子，產(chǎn)生的離子經(jīng)過離子光學透鏡聚焦后進人四極桿質(zhì)譜分析器按照荷質(zhì)比分離，既可以按照荷質(zhì)比進行半定量分析，也可以按照特定荷質(zhì)比的離子數(shù)目進行定量分析。電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測方法檢出限低，部分重金屬的檢測限可達到石墨爐原子吸收光譜儀的檢出水平，并且可同時進行多元素的分析，大大提高了分析效率。該方法具有基體效應(yīng)小、低背景干擾、高信噪比、高精密度以及準確性好等優(yōu)點[9]，是目前食品安全重金屬檢測方法的主要方向。

4 不同檢測方法測定食品中重金屬含量的對比分析

研究人員曾分別采用原子熒光光度法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法對常見的蔬菜中的重金屬的含量進行檢測，并對結(jié)果進行了對比分析[10]。

4.1 不同測定方法的結(jié)果對比

選取的樣品包括常見的包菜、大白菜、菠菜和黃瓜。通過原子吸收光譜法對鉛和鎘的含量進行檢測，采用熒光光度法對砷和汞的含量進行檢測，并與電感耦合等離子體質(zhì)譜法的檢測結(jié)果進行對比。結(jié)果顯示，蔬菜中4種重金屬元素的測定結(jié)果相對誤差均小于20%，在規(guī)定允許的誤差范圍內(nèi)。

4.2 檢測方法的準確度與精密度的對比

研究人員采取上述3種方法對含有鉛、鎘、汞以及砷4種元素的兩種國家標準物質(zhì)，菠菜（GBW10015）、茶葉（GBW10016）進行測量。結(jié)果表明，3種方法測定結(jié)果均在標準物質(zhì)的標準值范圍內(nèi)，方法準確度均符合要求；各方法連續(xù)6次測量結(jié)果的精密度相對標準偏差均在5%以內(nèi)，方法精密度均符合 要求。

進一步對以上結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，表明3種方法的測定結(jié)果不存在顯著性差異，均符合測定要求。

5 結(jié)語

環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的肥料使用及食品中添加劑的濫用等，導(dǎo)致食品中重金屬污染問題突出。為維護國民食品安全，嚴格把控食品中重金屬的檢測、監(jiān)控是必要且迫切的。本文重點關(guān)注了鉛、鎘、汞及砷4種元素的來源及檢測技術(shù)現(xiàn)狀。目前對于重金屬的檢測方法較多，主要的有3種方法，分別是熒光光譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法，這3種方法的檢測精密度、準確度都較高。其中，原子吸收光譜法和熒光光度法適用于單一元素的測量分析，測量結(jié)果準確度高、線性范圍較窄，在多個元素測定時需要依次更換元素燈等，效率較低；電感耦合等離子體質(zhì)譜法適用于多元素的批量分析，準確度高、線性范圍寬，是食品中重金屬檢測多元素分析的主流發(fā)展方向。