重金屬的危害及檢測技術研究進展

李冉

摘 要：近年來，食品重金屬污染問題日益突出。本文就重金屬的危害及檢測技術的研究進展進行綜述，為提高民眾對食品重金屬污染問題的認識及選擇適合的重金屬檢測方法提供依據。

關鍵詞：重金屬；危害；檢測

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833056

1 重金屬的性質

重金屬一般是指密度在5g/cm3以上的金屬。在工業上，屬于重金屬的有10種金屬元素：鉛、銅、汞、錫、鋅、鎳、鈷、銻、鉍及鎘。在環境污染方面，重金屬主要是指汞、鉛、鎘及鉻等。

2 重金屬的危害

重金屬可通過皮膚接觸、呼吸道、食物鏈等途徑進入人體，并在體內累積，干擾人體正常生理機能。重金屬可與體內的酶及蛋白質等發生作用，使酶及蛋白質等失去活性。食入重金屬后，亞急性期會有周邊神經炎等癥狀，急性期會伴有惡心、腹痛、血便、休克、黃疸、肝炎及急性腎衰竭等癥狀。

3 重金屬的檢測技術

目前，重金屬主要的檢測方法有：原子吸收光譜法（AAS）、原子發射光譜法（AES）、原子熒光光譜法（AFS）、紫外-可見分光光度法（UV）及質譜法（MS）等。

3.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectrometry，AAS），是按照氣態的基態原子對其共振輻射線的吸收強度來定量檢測被測元素含量的方法。該檢測方法具備靈敏度高、干擾少的優點，適用于微量及痕量組分分析。但對多種元素的同時定量分析有一定影響。Khazaeli E等[1]利用原子吸收光譜法實現了對鎳離子的檢測，檢測限為0.03 ng/mL，相對標準偏差為2.18%。

3.2 原子發射光譜法

原子發射光譜法（Atomic Emission Spectrometry， AES），是基于粒子在受到熱激發或電激發下，發射特征光譜來判斷物質組成的方法。該方法具備元素間干擾小、選擇性好、可同時記錄幾十種元素光譜的優點。但原子發射產生的譜線復雜，為定量分析增加了難度。Zhao Y.等[2]利用原子發射光譜法檢測皮革及毛皮中重金屬（Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb），其中樣品中重金屬回收率為98.1%～102.6%，相對標準偏差為0.7%～3.0%，檢出限為0.6～5.0 mg/kg。

3.3 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法（Atomic Fluorescence Spectrometry，AFS），是按照基態原子吸收光輻射而被激發至高能態，而后激發過程中以光輻射的形式發射出特征波長的熒光，按熒光波長分布做定性分析的一種檢測方法。該方法選擇性強、試樣量少，但對于本身不發射熒光的物質需要進行衍生處理。Wang Y.等[3]利用原子熒光光譜法對水樣品中的砷離子進行檢測，相對標準偏差為2.3%，檢出限為0.013?g/L。

3.4 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法（Ultraviolet Visible Spectrophotometry，UV），是根據離子與顯色劑結合形成發色團，根據發色團的吸光度來檢測被測元素的一種分析方法。該方法操作簡單，設備低廉，但使用的顯色藥劑在市場上較難購買，光譜干擾嚴重。沈曉君等[4]利用紫外-分光光度法對人參等7種藥材中的鉛含量進行了測定，回收率為100.7%，相對標準偏差為1.92%。

3.5 質譜法

質譜法（Mass Spectrometry，MS），是把要檢測的樣品分子轉化為電子，然后根據質荷比進行分析的一種方法。質譜法速度快、譜線簡單、精密度高，可同時測定多種元素，可對同位素進行精確分析。但所用儀器價格昂貴，限制了其在常規檢測中的應用。張劍等[5]使用微波消解—電感耦合等離子質譜法測定蜂膠制品中重金屬鉛、砷、汞、鎘及鉻，其中樣品中重金屬的回收率為91.70%～116.34%，相對標準偏差為1.83%～3.81%，檢出限小于0.1?g/L。

3.6 實時熒光定量PCR技術

實時熒光定量PCR技術（Real-time Fluorescence Quantitative，PCR），是在PCR反應體系中加入特定熒光物質，一次循環完成后，得到一條擴增產物與熒光信號的擴增曲線，對未知模板進行定量分析的方法。實時熒光定量PCR技術具有靈敏度高、特異性強、實時、準確等特點。Zhu Y.等[6]使用熒光定量PCR與GR-5 DNA酶相結合的方法檢測鉛離子，實驗數據顯示，該方法對檢測鉛離子有很強的特異性。自來水樣品鉛離子回收率在97.10%～106.00%范圍內。

4 結語

現如今，食品重金屬污染問題很嚴重，在預防重金屬污染食品的同時，也要加強重金屬的檢測。目前，世界各地都在尋求更加靈敏的檢測方法，而實時熒光定量PCR技術，處理時間短、成本不高、操作簡單不費時。隨著實時熒光定量PCR技術的不斷完善，相信，以后實時熒光定量PCR技術會在食品重金屬檢測等領域發揮更大的作用。

參考文獻

[1] Khazaeli E，Haddadi H，Zargar B，et al..Ni（II）analysis in food and environmental samples by liquid-liquid microextraction combined with electro-thermal atomic absorption spectrometry[J].Microchemical Journal，2017（133）：311–319.

[2] Zhao Y.，Li Z.，Ross A.，et al..Determination of heavy metals in leather and fur by microwave plasma-atomic emission spectrometry[J].Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy，2015（112）：6-9.

[3] Wang Y.，Xie J.，Wu Y.，et al..Determination of trace amounts of Se（IV）by hydride generation atomic fluorescence spectrometry after solid-phase extraction using magnetic multi-walled carbon nanotubes[J].Talanta，2013，112C（15）：123-128.

[4]沈曉君，蔡廣知，齊晉楠，等.人參等7種吉林省道地藥材中重金屬檢測方法研究[J].長春中醫藥大學學報， 2010（4）：585-586.

[5]張劍，王禎旭，李秀梅.微波消解-電感耦合等離子質譜法測定蜂膠制品中5種重金屬元素的含量[J].中國藥業， 2016（5）：52-54.

[6] Zhu Y.，Deng D.，Xu L.，et al..Ultrasensitive detection of lead ions based on a DNA-labelled DNAzyme sensor[J].Analytical Methods，2015，7（2）：662-666.endprint