光譜法檢測重金屬在食品安全中的應用

李菁 楊鵬

摘 要：隨著生活水平的提高，食品安全問題越來越引起大家的重視，而重金屬污染因其累積性和持久性，是關系到食品安全的重要部分之一。論述了重金屬的主要危害，并對目前光譜法檢測重金屬技術進行介紹，以為研究更快速、準確的檢測方法提供參考。

關鍵詞：食品檢測； 食品安全； 重金屬； 光譜法

中圖分類號：TS201.7 文獻標識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.025

隨著經濟的發展，琳瑯滿目的各式加工食品豐富了人們的生活。但近些年來，眾多惡性食品安全事件頻繁發生，引起了社會對食品安全和人體健康的日益重視。危害食品安全的來源很多，其中重金屬污染是影響食品安全的重要來源之一。重金屬不但能在環境中長期存在，而且還能通過食物鏈累積并貯存于生物體內，從而嚴重影響人體健康。因此，重金屬的檢測是關系食品安全的重要因素。

1 重金屬對人體的主要危害

重金屬一般是指比重大于5的金屬，環境中的重金屬是不能夠被分解的，有些微生物會與重金屬反應，產生毒性更強的金屬化合物。生物從環境中攝取重金屬，經過食物鏈的生物放大作用，在較高級生物體內富集，然后通過食物進入人體，危害人體健康。目前，食品檢測中主要是檢測鉛、鎘、汞、砷等生物毒性顯著的重金屬。

1.1 鉛

鉛對全身各系統和器官均有一定的毒性作用，而且鉛中毒的發生和發展都比較隱蔽，故容易被忽視。兒童、妊娠婦女和老人是鉛的易感人群，尤其對兒童的健康和智能發育危害嚴重。

1.2 鎘

農作物和水產品中鎘的濃度很高。鎘及其化合物經過食物、水和空氣進入人體后，蓄積到一定量就開始產生毒性作用，長期積累可引起慢性中毒，引起腎臟損害、貧血、高血壓、骨質疏松等疾病。

1.3 汞

汞的存在會對人體的腦部組織造成嚴重的傷害，也會對腎部造成傷害，食品中甲基汞對人體危害最為嚴重，它主要在肝臟和腎臟蓄積，干擾蛋白質和酶的生化功能，并通過血液循環進入人腦組織，造成中毒。日本發生的水俁病就屬于汞污染。

1.4 砷

砷對身體很多器官都有毒副作用。急性砷中毒主要是腸胃炎癥狀，嚴重者可致中樞神經系統麻痹而死亡，慢性中毒主要為神經衰弱綜合征。

2 光譜法檢測重金屬

目前，食品中的重金屬檢測主要應用光譜儀器法，一般常用的包括原子吸收光譜法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）、電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）以及電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）。

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是待測溶液經過霧化進入高溫火焰或石墨爐原子化器，被原子化后進入檢測器，空心陰極燈發出待測元素的特征光，基于被測元素基態原子對其特征光的吸收程度進行元素定量分析的一種檢測方法。原子吸收光譜儀因原子化器的不同分為火焰原子吸收光譜儀和石墨爐原子吸收光譜儀，其具有檢出限低、靈敏度高、應用范圍廣等特點。

2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法的基本原理是，待測溶液在氫化物發生器中，在還原劑的作用下生成氣態氫化物，在氬氫火焰原子化器中被原子化，通過原子蒸氣在輻射能激發下所產生熒光的發射強度來對待測元素進行定量。原子熒光光譜法具有檢出限低、靈敏度高、干擾少、分析線性范圍寬、儀器結構簡單、操作方便等優點。

2.3 電感耦合等離子體發射光譜法

電感耦合等離子體發射光譜法是利用等離子體形成的原理，樣品由載氣帶入霧化系統霧化，形成氣溶膠進入等離子體的軸向通道，在高溫下充分蒸發、原子化并電離、激發，發射出所含元素的特征譜線，依據特征譜線的強度大小確定樣品中相應元素的含量。ICP-OES測定樣品范圍廣，分析元素多，可以進行70多種元素的測定；分析速度快，可在不改變分析條件的情況下，同時進行多種不同高低濃度水平的多元素測定；檢出限低，準確度高，線性范圍寬，檢出限可達μg/L至mg/L水平，動態線性范圍大于106；對于未知元素樣品，ICP-OES可利用豐富的標準譜線庫進行元素的譜線比對，對元素進行定性分析。

2.4 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法就是等離子體和質譜的聯用技術，樣品經霧化室霧化形成氣溶膠，進入等離子體原子化并電離，產生的離子經過離子光學透鏡聚焦后進入四級桿質譜分析器，按照質荷比的每秒計數值進行定量分析。ICP-MS可通過離子質荷比進行元素的定性、定量和半定量分析，可同時測定多種元素，分析速度快，與ICP-OES相比檢出限更低（可達ng/L）、精密度更好。ICP-MS是在克服了傳統方法中的大多數缺點之后發展起來的更加完善的元素分析方法，已成為當今痕量元素分析、同位素分析、元素形態分析的先進技術。

3 結語

關注食品安全就是關注全民健康，食品安全問題關系到民生、民心、社會的穩定以及經濟的發展。重金屬污染嚴重危害食品安全。繼續發展快速、準確的重金屬檢測技術，更好的維護食品安全，保護人類健康。