水產品中重金屬的污染現狀及其檢測技術的研究

吳嘉文，漆亞喬，蘇燕瑜

（廣州市食品檢驗所，廣東 廣州 511400）

0 引言

水產品是海洋和淡水漁業生產的水產動植物產品及其加工產品的總稱，包括魚、蟹、蝦、貝類、藻類、海獸等捕撈和養殖的新鮮水產品，還有以新鮮水產品為原料經過干制、鹽漬、熏制、冷凍、熟制加工而成的產品。水產食品含有豐富的營養成分，風味各異。它含有多種營養物質，包括高質量的蛋白質、碳水化合物、脂肪，以及多種人體不可缺少的維生素和無機鹽，因此水產品是深受人們喜愛的食品。而現代工業的發展導致各種重金屬排入河流、湖泊、海洋，水質問題日益嚴重，重金屬會通過食物鏈的富集作用沉積在人體內，過度攝入必然會對人們的生命健康產生威脅。因此，對水產品中重金屬的污染現狀及其檢測技術進行探討研究，具有一定的現實意義。

1 水產品中重金屬的污染現狀

1.1 重金屬的來源

水產品重金屬污染來源主要分為2類：外源性污染和內源性污染。外源性污染主要有水質帶來的污染、底泥帶來的污染。內源性污染主要有飼料帶來的污染、藥物帶來的污染。例如，特殊地質下的重金屬污染，該污染現象基本上發生于比較特殊的地質區域（海底火山附近的區域）。這些地質條件比較特殊的區域，地質成分里面富集了很多含量比較高的重金屬元素，這部分重金屬元素就會逐步滲透進動物、水源里面。另外，人為因素也會造成重金屬污染，該污染問題基本上出現在工業生產周邊的區域，工業生產排放的“三廢”對環境所帶來的污染，以及對周邊土壤、水源所造成的污染。還有飼料、魚藥的投放導致的重金屬污染。水產飼料中的重金屬元素主要有鎘、銅、鉛、汞、鉻等[1]。不合理地投放含有高劑量重金屬的飼料會導致重金屬在水生生物體內富集，進而轉移到人體內。

1.2 重金屬的種類及危害

1.2.1 鉛

水產品中的鉛污染主要來源于工業產品，包括蓄電池、管道、油漆、彈藥、焊料、黃銅制品等。通過廢水排放、雨水沖刷等途徑轉移到水體，還有含鉛汽油廢氣的排放，通過雨水流入水源，使水產品產生污染。鉛及其化合物如果進入人體，會作用于人體的各系統和器官，包括心血管系統、泌尿系統、消化系統、神經系統、造血系統、生殖系統、免疫系統和內分泌系統等。如果含量過高會發生鉛中毒。鉛對成人和兒童均有危害，成人胃腸道鉛吸收率為5%～10%，嬰幼兒和兒童的胃腸道吸收率可達42%～50%[2]。對于成年人，鉛的入侵會破壞神經系統，引起周邊神經麻痹、運動神經元病變，如肢體酸痛、肌肉無力。當它侵害消化系統時會引起食欲不振、便秘、消化道潰瘍等，還會影響生殖系統、內分泌系統和骨骼的造血功能，進而出現頭暈、乏力、貧血、免疫力低下、月經不調等癥狀。對于兒童，鉛會影響大腦造成智力低下，由于大腦正在發育并且神經系統處于敏感時期，因此在同一鉛環境中吸入量比成年人高幾倍。鉛的過度入侵會導致兒童智力低下、注意力渙散、記憶力減退、發育遲緩、運動失調、反應遲鈍、食欲不振、便秘、腹瀉等。嚴重時可出現狂躁、譫妄、腦神經癱瘓等腦組織損傷表現，可能會導致終身殘廢。

1.2.2 鎘

水產品中的鎘污染主要來源于地殼和工業污染。冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業及化學工業（如電池、塑料添加劑、食品防腐劑、殺蟲劑、顏料） 等排出的“三廢”，這些廢水、廢氣、廢渣排入環境中，污染水源和土壤。鎘可通過食物鏈和生物的富集作用產生蓄積，進入人體后引起慢性中毒。鎘在人體內的生物半衰期長達10～30年，是已知的最容易在體內蓄積的毒物[3]。長期攝入含鎘食品，可破壞腎臟、肝臟等器官中酶系統正常的生理功能，導致蛋白尿、氨基酸尿、高血壓和心血管病。另外，由于鎘離子將骨質磷酸鈣中的鈣離子置換出來，使骨骼嚴重缺鈣，導致“骨痛病”“軟骨病”。甚至，鎘與鋅蛋白酶反應，把鋅置換出來，導致人體內缺鋅，引起食管炎、胃炎等消化系統疾病。

1.2.3 砷

水產品中的砷污染主要來源于殺蟲劑、除草劑等農藥。當水源受到砷污染，水中的砷化物含量增高，就有可能導致砷中毒，其中最常見的污染物是砷酸鹽與亞砷酸。一般來說，無機砷比有機砷的毒性大，三價砷比五價砷的毒性大。砷的氧化物（如三氧化二砷） 和鹽類絕大部分屬高毒物質。三氧化二砷與人體細胞中的鉀結合細胞中酶的活性被降低，影響細胞的正常代謝。而砷化氫則屬劇毒物質，是目前已知的砷化合物中毒性最大的一個。砷化氫會與紅細胞結合使細胞發生病變，從而引起組織器官病變。過量的砷會損害人體的肝臟、腎臟、消化系統、呼吸系統、神經系統等。另外，砷還對呼吸道和皮膚有刺激作用。

1.2.4 汞

水產品中的汞污染主要來源于污染灌溉、煤炭燃燒、汞冶煉廠、汞制劑廠（儀表、電氣、氯堿工業） 的排放。水中的厭氧生物可把無機汞轉化為劇毒的甲基汞，由于甲基汞具有脂溶性這一特性，水環境中的甲基汞化合物可被水生生物直接吸收和富集，還可通過食物鏈轉移和富集，逐級在較高的生物體內成千上萬倍的富集起來，對人體健康的威脅也越來越大。汞對人體的損害以慢性神經毒性居多，急性中毒為少數，主要表現為神經受損或肌肉運動不協調、顫栗、癲癇發作等。水俁癥就是由于含汞廢水污染所造成的中樞神經汞中毒病癥。

2 水產品中重金屬的檢測技術

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是依據被測元素處于氣態的基態原子對相對應的原子共振輻射線有吸收作用，根據吸收強度來定量元素含量的檢測方法。該方法分為火焰原子吸收光譜法（FAAS） 和石墨爐原子吸收光譜法 （GFAAS）[4]。火焰原子吸收光譜法操作便捷、準確度較高、抗干擾能力強、穩定性好，但霧化效率較低，不適用于痕量重金屬的測定。石墨爐原子吸收光譜法在食品中重金屬的痕量檢測最為常用，該方法靈敏度高，但需要在實際樣品檢測中加入基體改進劑，以消除基體干擾。原子吸收光譜法的缺點是不能同時分析測定多種元素。

2.2 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是通過測量在輻射能激發下待測元素的原子蒸汽產生的熒光，根據熒光發射強度來定量元素含量的方法。當原子蒸汽受到具有特征波長的光源輻射時，其中一些自由原子由基態躍遷到激發態，然后去活化由激發態躍遷回到基態，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光。食品中的砷、汞、錫等重金屬都可用該法檢測[5]。該法檢出限低、靈敏度高、發射譜線較簡單、干擾小、線性范圍寬。但存在熒光淬滅效應、散射光干擾問題。

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以等離子體為激發光源的發射光譜分析方法，樣品由載氣引入霧化系統被霧化后以氣溶膠形式進入等離子體的軸向或徑向通道，在高溫和惰性氣體中被蒸發、原子化、電離和激發，根據激發態的原子或離子返回基態時所發射的特征譜線來定性分析和定量分析。該方法適合于從痕量到常量的元素分析，動態線性范圍寬、分析精度高、穩定性好、分析速度快，但霧化效率低、氬氣消耗大。

2.4 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法是指樣品在氬氣作為載氣的推動下以水溶液的氣溶膠形式進入等離子體后，經一系列過程被離子化，形成一個帶正電荷的離子，根據選擇不同質荷比來檢測某些離子的強度，檢測器將離子轉化為電子脈沖，從而計算物質的濃度。與其他方法相比，該方法可進行多元素快速分析，具有動態線性范圍寬、檢出限低、速度快等特點。但此法運行費用高，樣品介質的影響較大，電感耦合等離子體高溫引起化學反應的多樣化，經常使分子離子的強度過高，干擾測量。

3 結語

我國是水產品出口大國，水產品產業對我國經濟發展有著重要貢獻。但水污染現狀尤其是重金屬污染問題的日益嚴重，受到全社會的關注。“民以食為天”，受到重金屬污染的水產品流入市場會危害消費者健康。我國的相關監管部門已定期對各種流通渠道的水產品進行抽檢，尤其對容易富集鉛、鎘、砷、汞的品種進行大力監測。人們在食品安全檢測的可靠性方面提出了越來越高的要求。為了保證人們的食品安全衛生可靠，避免食用受重金屬污染的不合格食品，需要有關從業者充分立足實際狀況，積極探索，主動創新，針對水產品中重金屬污染的現狀，研究出更好、更有效的檢測技術，為我國食品安全保駕護航。