◎ 徐魯翔

（江山市檢驗檢測研究院，浙江 江山 324100）

1 食品中重金屬的類型與危害

重金屬不易被微生物分解，卻能在食物鏈中富集，最終進入機體，危害人們的身體健康。重金屬進入人體后能夠使蛋白質(zhì)、酶類失去活性，還可能在一些臟器中蓄積，引發(fā)慢性食物中毒[1]。

1.1 汞Hg

汞主要影響人的神經(jīng)，使大腦受到損害，出現(xiàn)“汞中毒腦癥”，從而導致人體四肢發(fā)麻，出現(xiàn)運動障礙、視野縮小、聽覺障礙等表現(xiàn)，嚴重者會產(chǎn)生口腔病變、嘔吐、腹痛和泄瀉等反應，且皮膚黏膜和泌尿、生殖等控制系統(tǒng)也會受到損傷。尤其在細菌影響下，汞元素經(jīng)甲基化后的危險性更大。

1.2 鎘Cd

鎘可在人身體中累積造成急、慢性中毒，急性食物中毒能令人嘔血、腹脹、最后致死，而慢性中毒則可讓人腎臟損害，毀壞身體骨骼、造成骨痛、骨骼軟化及癱瘓。

1.3 鉻Cr

鉻會對肌膚、黏膜、消化系統(tǒng)道產(chǎn)生的強力刺激性影響與侵蝕，造成肌膚充血、糜爛、潰瘍、鼻穿孔及皮膚癌等，且可在肝、腎、肺部蓄積。

1.4 砷As

砷慢性中毒可導致人體皮膚病變，中樞神經(jīng)體系、消化吸收體系和人體心血管體系功能損害，影響人體細胞的新陳代謝。

1.5 鉛Pb

鉛主要對神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和腎功能造成損害，通過破壞骨胳造血系統(tǒng)而導致缺血、腦缺氧、腦水腫、出現(xiàn)運動和感覺的異常[2]。

2 現(xiàn)代科技下重金屬元素的檢測

2.1 電感器耦合等離子體質(zhì)譜法

電感器耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）的溶液檢出限大部分為ppt級。必須指出，ICP-MS的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質(zhì)很少的單純?nèi)芤憾缘?，若涉及固體中濃度的檢出限，由于ICP-MS的耐鹽性較差，ICP-MS檢出限會變差多達50倍，一些普通的元素(如S、Ca、Fe、K和Se)在ICP-MS中有嚴重的干擾，也將影響其檢出限。ICP-MS由作為離子源的ICP焰炬，接口裝置和作為檢測器的質(zhì)譜儀3部分組成。

ICP-MS所用電離源是感應耦合等離子體，其主體是一個由三層石英套管組成的炬管，炬管上端繞有負載線圈，三層管從里到外分別通載氣，輔助氣和冷卻氣，負載線圈由高頻電源耦合供電，產(chǎn)生垂直于線圈平面的磁場。如果通過高頻裝置使氬氣電離，則氬離子和電子在電磁場作用下又會與其他氬原子碰撞產(chǎn)生更多的離子和電子，形成渦流。強大的電流產(chǎn)生高溫，瞬間使氬氣形成溫度可達9 726.85 ℃的等離子焰炬。被分析樣品通常以水溶液的氣溶膠形式被引入到氬氣流中，然后進入由射頻能量激發(fā)處于大氣壓下的氬等離子體中心區(qū)，等離子體的高溫使樣品去溶劑化，發(fā)生汽化解離和電離。部分等離子體經(jīng)過不同的壓力區(qū)進入真空系統(tǒng)，在真空系統(tǒng)內(nèi)，正離子被拉出并按照其質(zhì)荷比分離[3]。在負載線圈上面約10 mm處，焰炬溫度大約為7 726.85 ℃，在這么高的溫度下，電離能低于7 eV的元素會完全電離，電離能低于10.5 ev的元素電離度大于20%。由于大部分重要的元素電離能都低于10.5 eV，因此ICPMS對它們都有很高的靈敏度，少數(shù)電離能較高的元素，如C、O、Cl和Br元素等也能檢測，只是靈敏度較低。

2.2 原子光譜檢測法

2.2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法，也叫做原子吸收分光光度法，原子吸收法是根據(jù)物質(zhì)的分子蒸氣，對同一原子所發(fā)出的特征射線（譜線）的吸收效果，所構(gòu)建出來的分析方法。其原理為銳線發(fā)射燈同種分子發(fā)出的特點輻射照亮試樣溶液被霧化和原子化的分子蒸氣層，測定特點射線所通過的光強度以及吸光度，再通過吸收光度對含量之間的關(guān)系計算測定試樣中所有被檢測元素的濃度。

原子吸附分光光度計是根據(jù)物體所生成分子蒸氣對一定譜線的吸附效果，實現(xiàn)定性研究的設備。當有射線透過自由分子之間蒸氣，而進入輻射的能力頻譜遠小于原子間中的電子從基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所要求的能力頻譜時，原子間就在射線場中汲取了能源，電子從基態(tài)躍遷到受激態(tài)，同時也伴隨著原子間吸收譜線的形成。在氣態(tài)基態(tài)原子間接受特征輻射的光照之后，基態(tài)原子間被激活，伴隨著對反射光的吸引；基態(tài)分子在射線場中通過吸取能源而躍遷至受激態(tài)，這一步驟就叫做吸引，而由這一步驟所形成的吸收譜曲線就叫做吸引線。在這里，電子從基態(tài)躍遷至第一受激態(tài)所形成的吸引步驟叫做共振吸收步驟，所形成的吸引曲線也叫做共振線。它也是對元素最敏感的吸收曲線，常選作分析線[4]。

2.2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜儀是我國極少數(shù)具有獨立專利的研究儀器設備之一，目前我國已在原子熒光技術(shù)應用方面，建立了40多個國家法律和標準，而正是這些標準的建立，促進了原子熒光光譜儀在食品領(lǐng)域的廣泛應用。原子熒光光度計選用了惰性的氣體氬元素作為載氣，先將氣態(tài)氫化物與過量儲氫材料和載氣混勻后，再導入加熱的原子化體系，將儲氫材料與氬元素在特制的火焰裝置中同時點燃和升溫，加氫物在受熱后迅速裂解，被測元素解離率與基態(tài)原子的蒸氣一樣，但它在基態(tài)原子之間的濃度比單純地通過加熱砷、銻、鉍、錫、鎘、碲和鉛等元素所產(chǎn)生的基態(tài)分子高出了好幾個數(shù)量級。原子熒光光譜法與原子吸收光譜法相似，在進行檢測時先添加大量含試模基質(zhì)的標準溶液，其基質(zhì)濃度和標準溶液成分都與被測物質(zhì)盡可能接近，分別噴入火焰然后描繪出與原子熒光強度和化學濃度相關(guān)的曲線，然后在相同條件下計算被測溶液的原子熒光強度后，用內(nèi)插法求出它的化學含量。

3 食品中重金屬檢測存在的問題及優(yōu)化措施

3.1 食品中重金屬檢測存在的問題

食品重金屬檢測存在著缺乏完整的檢測體系、檢測技術(shù)不完善和缺乏對重金屬檢測的重視等問題。

（1）缺乏完整的檢測體系和完善的檢測技術(shù)。在食物檢驗流程中沒有配套的監(jiān)管和檢測系統(tǒng)，部分監(jiān)管和檢測系統(tǒng)也不能嚴格執(zhí)行，還有部分檢驗單位的檢查方法和實際的檢驗措施不適應，使得在實際的食物檢驗中無法合理地對食物重金屬進行檢驗，無法確保食物的安全性。一些檢測單位的食品安全管理體系和控制方式不健全，缺乏完善的組織架構(gòu)，從而出現(xiàn)了系統(tǒng)不健全的現(xiàn)象，嚴重影響了食品檢測的準確性和嚴謹性。也有些檢測單位由于受到了傳統(tǒng)管理體系和控制模式的約束，導致對食物重金屬的檢測方式不合理、不科學，從而無法有效地發(fā)現(xiàn)食物中存在的問題[5]。

（2）沒有相應的重金屬檢測意識。部分檢測單位缺乏對重金屬檢測的重視。食品檢測流程多，檢測比較復雜，許多檢測單位為了加快檢測的速度，忽略了對一些新型重金屬的檢測，只是對常見的重金屬和食品加工通過的重金屬進行檢測，從而導致可能出現(xiàn)未檢、漏檢等問題，影響了食品安全。

3.2 優(yōu)化措施

（1）建立健全完善檢測體系，加強對食品重金屬檢測的重視。要建立健全完善的食品檢測體系，確保食品的安全和檢測的準確性。在檢測流程中，增加監(jiān)管體系，確保檢測的準確性，在檢測體系中采用計算機、云計算等先進的技術(shù)來輔助重金屬的檢測，提高檢測的準確性[6]。加強對離子色譜檢測技術(shù)、紫外可見光光度檢測技術(shù)和液相色譜等技術(shù)在食品檢測的應用，保證檢測的準確性。

（2）加強對檢測技術(shù)的研究。加強對檢測技術(shù)的研究，使檢測技術(shù)能夠檢測出新型的重金屬，能夠提高檢測的準確性。

（3）創(chuàng)新重金屬的檢測設備。當重金屬的檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)檢測不當或檢測工作失誤，就有可能危害到人體健康，所以相關(guān)人員應緊跟當今科學技術(shù)發(fā)展與進步的步伐，對重金屬的食品檢測設備進行創(chuàng)新研究，增加重金屬檢測儀器的科學性與檢測效率，優(yōu)化重金屬檢測的過程中存在的漏洞。

（4）提升檢測人員的專業(yè)技術(shù)水平。相關(guān)機構(gòu)可以定期組織相關(guān)檢驗人員進行重金屬檢測知識課程培訓，幫助技術(shù)人員了解檢測儀器的使用原理，增加使用儀器熟練程度，為工作人員之間能夠進行經(jīng)驗交流與互相學習提供條件，從而提升其重金屬檢測的能力水平，從而提高檢測結(jié)果的準確性。

（5）完善相關(guān)檢測的法律法規(guī)。完善檢測過程中的相關(guān)法律法規(guī)能夠讓人們了解重金屬檢測標準，這在一定程度上對相關(guān)食品制作的生產(chǎn)廠家起到一定的約束力，提高消費者、重金屬檢測人員、食品制作廠家對食品中的重金屬含量的重視程度，從而減少重金屬超標的情況。

4 結(jié)語

目前而言，國內(nèi)的食物重金屬檢驗方法仍存在著一定的不足，如需要較長的時間去前處理，且檢驗過程復雜，無法完全滿足目前的檢驗工作需求；常用的重金屬檢驗儀器設備多為在線檢測裝置，一般應用于水樣和液體樣品的檢驗，而一些固體類食品的重金屬濃度測定則相對困難。這些問題也對重金屬檢驗工作提出了新的技術(shù)要求，必須進一步研制和發(fā)展新方法及新儀器設備。