農產品重金屬污染及其檢測技術

沈娟 楊玫

摘 要：重金屬污染對糧食、蔬菜、水產品、畜產品等農產品質量安全及人體健康影響較大。為控制重金屬的危害，需要采用可靠、有效的檢測手段了解重金屬的存在及其污染程度。該文簡述了農產品重金屬污染的主要來源及其危害，并介紹了幾種常用的農產品重金屬檢測技術。

關鍵詞：重金屬污染;農產品;檢測技術

中圖分類號 TS207.5+1文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）17-0136-02

重金屬是指比重大于5的金屬，如鉛、鎘、鉻、砷、汞、鐵、銅、金、銀、鎳等，約有 45 種，且多數是過渡元素。盡管部分重金屬如錳、銅、鋅等是生命活動所需要的微量元素，但大部分重金屬如砷、鉛、鎘等并非生命活動所必需，而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒[1]。隨著工業的發展，人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業制造活動日益增多，重金屬污染也越來越嚴重。因此，借助各類分析儀器精準檢測重金屬，以明確當前生活和生態環境中重金屬污染程度就顯得非常有必要。

1 重金屬污染的主要來源

1.1 工業三廢的排放 一些金屬采礦和冶煉、化工廠、藥廠等企業環保管理設備不完善，有些甚至沒有環保管理設備。生產過程中產生的“三廢”未經處理就直接排放到環境中，其中的重金屬隨著天然沉降、雨水淋溶等進入土壤或水體中，進入正常循環的生態系統，對周圍的作物、水產品造成嚴重的重金屬污染[2]。

1.2 化肥、農藥的過度施用 化肥、農藥中主要含有鉻、鎘、鉛、汞、銅、鋅等重金屬，其主要來源于工業硫酸、磷礦石及各類有機質等。這些化肥、農藥的過度施用將重金屬帶入到土壤中，改變土壤膠體構造，對農作物的產量和品質都造成極大的不良影響[3]。

1.3 汽車尾氣的排放 汽車尾氣的排放、汽車輪胎磨損的發生會致使很多含有Cd、Cu、Pb等重金屬元素的有害氣體和粉塵沉降[4]并隨風飄落，進入土壤中導致重金屬污染，進而污染周邊農作物。

除此之外，廢舊的電池、破碎的照明燈、沒有用完的化妝品、上彩釉的碗碟等都含有重金屬，若不對其進行分類管理，而是隨意丟棄，都會對環境造成嚴重的污染。

2 重金屬污染的危害

2.1 對農產品的危害 重金屬污染可能存在于農作物種植、生長、收獲甚至到最終被加工成初級農產品的整個過程中。農作物的生長、發育需要土壤、水分、肥料、農藥，任何環節如果存在重金屬，都會進入農作物體內，致使大量必需營養元素缺失，酶活性降低，降低農作物對鈣、鎂等礦質元素的吸收、轉運能力，影響農作物的品質，嚴重的甚至會導致植物死亡。而將含有重金屬的農作物再加工，或者在加工過程中引入重金屬（如使用的食品添加劑），或生產環境不合格和加工器械不潔凈引入重金屬等，動物或人食用后，會對機體造成嚴重危害[5]。

2.2 對人體的危害 重金屬進入人體后很難被代謝出去，當累積達到一定濃度時就會對人體造成極大危害。如吸入過量的砷可導致胎兒中毒，對人體的皮膚、消化系統、呼吸系統等造成損傷，嚴重時還會導致癌變;鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一但進入人體很難排除，直接傷害腦細胞，特別是胎兒的神經板，可造成先天大腦溝回淺、智力低下，對老年人造成癡呆、腦死亡等;長期吸入鎳可引發鼻癌、肺癌等疾病;汞被食入后直接進入肝臟，對大腦視力神經破壞極大;據研究表明，很多癌癥的發生大都與重金屬Sn的質量分數有關[6]。

3 常用的重金屬檢測方法

3.1 原子吸收光譜法（AAS） 原子吸收光譜法是基于從光源發射的被測元素的特殊輻射通過樣品蒸汽時，被待測元素基態原子所吸收，由輻射的減弱程度求得樣品中待測重金屬元素的含量。該方法具有檢出限低、靈敏度高、準確度高、選擇性好、應用范圍廣等特點，被廣泛應用于農產品重金屬檢測中[7]。

3.2 原子熒光光譜法（AFS） 原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸汽在特定頻率輻射能激以下所產生的熒光發射強度，以此來測定待測重金屬元素含量。同其他方法相比，該方法靈敏度高、線性范圍較寬、干擾較少、儀器價格低廉、檢測成本低，常用于對農產品中Hg、Sn、Pb、Cd等11個元素的測定[8]。

3.3 電感耦合等離子體質譜法（ICP—MS） 電感耦合等離子體質譜法是通過電場與磁場共同作用，將運動的各離子按照質荷比將其分離，檢測到某離子的強度并對該元素含量進行測定。該方法檢出限低、基體效應小、譜線簡單、線性范圍寬，可同時測定多個元素，被廣泛應用于檢測蔬菜中的重金屬[3]。

3.4 電感耦合等離子體發射光譜法（ICP—AES） 電感耦合等離子體發射光譜法是依據各元素的原子或離子在電感耦合等離子炬激光源的作用下變成激發態，利用激發態的原子或離子返回基態時所發射的特征光譜判斷是否含有重金屬及其含量。該方法分析精度高、分析樣品范圍廣、線性范圍寬、基體干擾少，可同時或連續測定多個元素，在糧油、蔬菜、茶葉等農產品的重金屬檢測中均有應用[8]。

3.5 紫外可見分光光度法（UV） 紫外可見分光光度法是利用重金屬與顯色劑發生絡合反應，生成有色分子團，在特定波長下測定吸光度，根據溶液吸光度與濃度成正比的關系，計算重金屬元素的含量[9]。紫外可見分光光度法主要有2種：一種是利用物質本身對紫外光的吸收進行測定，但通常強度較弱，直接用于定量分析較少;另一種是與顯色劑生成有色化合物，然后測定其濃度，是目前應用較廣泛的測定手段，農產品中的銅、鉛、鎘等重金屬均可采用此方法進行檢測。

參考文獻

[1]徐吉東.原子吸收法在農產品重金屬檢測中應用的探索[J].農業開發與裝備，2020（3）：119，125.

[2]趙冬吉.農產品中重金屬含量的檢測方法分析[J].中國金屬通報，2017（12）：94.

[3]張飛鴿，元艷，任小容，等.農產品重金屬污染現狀及檢測方法[J].現代農業科技，2017（24）：172-173，180.

[4]熊秋林，趙文吉，束同同，等.北京降塵重金屬污染水平及其空間變異特征[J].環境科學研究，2016，29（12）：1743-1750.

[5]周立航，薛科宇，趙哲，等.原子熒光技術在農產品重金屬檢測中的應用[J].江西農業，2019：125.

[6]張風雷，鄭循藝，陳琦偉，等.重金屬地址高背景區及工業區農作物重金屬健康風險評價—以重慶市梁平區現代農業示范區為例[J].地球與環境，2017，45（5）：567-575.

[7]賈艷舒.農產品重金屬檢測技術與防治措施[J]鄉村科技，2018（26）：114-115.

[8]張黎黎.農產品中重金屬檢測技術發展[J].中國西部科技，2015（2）：66.

[9]王書言，檀尊社，張偉，等.淺談農產品中重金屬檢測技術發展[J].河南農業，2009（4）：39-40.

（責編：徐世紅）