食品中重金屬污染物的多元分析和定量檢測研究

◎ 勞 丹

（合浦果香園食品有限公司，廣西 北海 536100）

隨著工業化和農業現代化的快速發展，食品重金屬污染問題日益凸顯，嚴重威脅著人類的健康和生態安全。為了確保食品的安全性，對重金屬污染物的檢測和控制至關重要。當前，多元分析方法和定量檢測在食品重金屬檢測中發揮著越來越重要的作用。這些方法不僅能夠提高檢測的準確性和靈敏度，而且能夠更好地分析重金屬的來源和分布。因此，本文深入探討了食品中重金屬污染物的多元分析和定量檢測，以期為保障食品安全提供有力支持。

1 食品中重金屬污染物來源

食品中的重金屬污染物來源廣泛，包括環境污染、農業生產、工業廢棄物排放以及食品加工過程污染等。這些污染物在環境中不易被分解和清除，通過大氣、土壤、水源等途徑逐漸累積，最終進入食品中，對食品安全和人類健康造成嚴重威脅。①大氣中的重金屬污染主要來源于工業生產和交通尾氣排放，這些氣體和顆粒物隨風力和雨水等自然力進入土壤和植物中，導致食品被污染；土壤中的重金屬污染主要來源于采礦、冶煉、化工等工業廢棄物的排放以及農業化肥和農藥的不合理使用。這些重金屬在土壤中不斷積累，通過植物根部吸收進入作物，最終進入食物鏈終端人類體內[1]。②水源中的重金屬是食品污染的重要來源，工業廢水、城市污水等未經處理直接排入水體，會通過灌溉和養殖等途徑進入食品中；在農業生產過程中，農藥、化肥和其他農業添加劑的使用，也可能導致食品中的重金屬含量超標。同時，農藥和化肥中的重金屬成分在土壤中累積，被植物吸收；畜禽養殖過程中使用的獸藥和飼料添加劑也可能含有重金屬成分，對畜禽產品造成污染。③食品加工過程中可能引入重金屬污染物。例如，食品加工設備、容器和包裝材料中使用的某些化學物質可能污染食品，導致食品受到重金屬污染。

2 多元分析方法在食品重金屬檢測中的應用

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（AAS），在食品重金屬檢測中具有獨特的優勢。該方法基于原子能級躍遷的原理，能夠通過特定波長的光精確地檢測樣品中的重金屬含量，其準確性和靈敏度都非常高，并且可以直接對固體和液體樣品進行分析，無需復雜的樣品預處理步驟。與其他檢測方法相比，AAS 操作簡便、分析速度快，能夠滿足食品快速檢測的需求[2]。該方法不僅能夠節省大量的時間和資源，還能確保食品安全得到及時監控。在實際應用中，AAS 能夠有效檢測出食品中的多種重金屬元素，如鉛、汞、鎘等。通過簡單調整實驗條件和選擇合適的光源，該方法能夠實現對不同重金屬元素的精確分析。

AAS 不僅可以幫助人們了解食品的原材料和生產過程，還能及時發現潛在的安全隱患，阻止問題食品流入市場。然而，任何技術都有其局限性，AAS 也不例外。例如，對于某些低濃度的重金屬元素，AAS 可能會出現檢測限較高的問題，無法準確地檢測其含量。此外，對于復雜基質樣品的分析，可能存在干擾物質影響檢測結果。因此，在實際應用中，檢測人員通常會結合其他檢測方法，以提高分析的準確性和可靠性。盡管如此，AAS 在食品重金屬檢測中的地位依然不可動搖。作為食品檢測人員，必須熟練掌握這種技術，才能更好地履行自己的職責，確保食品安全得到有效保障。同時，檢測人員需要時刻關注食品領域的新技術和新發展，只有不斷創新和完善檢測方法，才能為公眾提供更加安全、可靠的食品環境，讓每一個人都能享受到健康、美味的食品。

2.2 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）在食品重金屬檢測中發揮著重要作用。對于食品檢測人員來說，深入理解和熟練掌握這一技術至關重要。ICP-MS 以高靈敏度、高精度和多元素分析的特點，在食品重金屬檢測中獨樹一幟。這種方法通過等離子體炬管加熱樣品，使樣品中的原子或離子被電離并加速飛行，再經質譜儀精密檢測。通過測量不同元素的質荷比，可以精確測定各種重金屬元素的濃度。

在實際應用中，ICP-MS 具有高靈敏度和準確性，能夠檢測食品中微量的重金屬元素，為食品安全提供有力保障[3]。同時，ICP-MS 能同時分析多種元素，顯著提高檢測效率，減少單個元素檢測的時間和成本。此外，該方法對樣品預處理的要求相對較低，能直接對固體或液體樣品進行分析，簡化樣品處理步驟。然而，ICP-MS 也存在其局限性。例如，對于某些高濃度的基質樣品，ICP-MS 可能會出現基質干擾效應，影響檢測結果的準確性；對于某些特定元素，如氣體元素或輕元素，該方法的檢測效果可能不盡如人意。因此，在實際應用中，檢測人員通常會結合其他檢測方法，以提高分析的準確性和可靠性。盡管存在這些局限性，ICP-MS 在食品重金屬檢測中仍發揮著重要作用。作為食品檢測人員，應深入學習和掌握這一技術，確保食品安全得到有效保障。同時，檢測人員應持續關注這一領域的新技術和新發展，推動檢測方法的創新和完善，為公眾提供更加安全、可靠的食品環境。

3 定量檢測方法的選用原則

3.1 檢測目標重金屬污染物的特性

在食品檢測工作中，針對重金屬污染物的特性，合理選擇定量檢測方法至關重要，這不僅關乎食品的安全性，更是對消費者健康的有力保障。因此，食品檢測人員需要深入了解和掌握目標重金屬污染物的物理、化學性質，包括它們的溶解性、穩定性、揮發性以及與食品基質的相互作用等[4]。尤其對于那些易揮發的重金屬，如汞、砷等，選擇合適的檢測方法尤為重要。因為這些元素在樣品處理和運輸過程中極易損失，所以檢測人員需要選擇能夠捕集和穩定這些重金屬的方法。例如，檢測人員可以采用特殊的采樣裝置或容器來捕集這些元素，以減少在采樣過程中的損失。同時，在樣品處理和運輸環節，檢測人員需要采取適當措施保持這些元素的穩定性，以避免因揮發或與其他物質發生反應而影響檢測結果。

對于那些與食品基質結合緊密的重金屬，如鉛、鎘等，需要采用能夠有效提取和分離的方法。這是因為這些重金屬與食品基質緊密結合，不易被直接檢測。因此，檢測人員需要利用特定的提取劑或分離技術，將重金屬從食品基質中分離出來，以便進行后續的定量分析。這可能需要使用一些特殊的化學試劑或物理分離技術，如酸消化、微波消解、沉淀分離等。此外，在選擇定量檢測方法時，檢測人員需要考慮目標重金屬的濃度范圍以及樣品中可能存在的干擾物質。對于低濃度或痕量水平低的重金屬，需要選擇具有高靈敏度和準確性的檢測方法。例如，對于低濃度的重金屬元素，需要使用一些高靈敏度的檢測器或質譜儀等高端設備。同時，為了確保檢測結果的準確性，排除其他物質的干擾，需要利用一些特殊的樣品處理技術或凈化步驟，以去除干擾物質的影響。

3.2 檢測方法的準確性和精密度

在食品檢測中，檢測方法的準確性和精密度是衡量其性能的重要指標，也是選擇定量檢測方法的關鍵因素。這不僅關乎食品安全評估的準確性，更直接關系到消費者的健康。其中，準確性主要是指檢測結果與實際濃度值的一致性。簡單來說，一個可靠的檢測方法應該能夠準確地反映樣品中重金屬的實際含量。為了評估檢測方法的準確性，食品檢測人員可以通過對比已知標準品或參考物質的檢測結果來進行驗證。同時，檢測人員需要注意不同濃度的重金屬污染物可能對準確性產生的影響。一些方法可能在低濃度下表現良好，但在高濃度下則可能出現偏差。因此，檢測人員需要對不同濃度的重金屬進行測試，以全面評估方法的準確性。精密度是指在相同條件下，多次重復測定結果的接近程度[5]。一個精密的檢測方法能夠產生一致的、可重復的結果。為了評估檢測方法的精密度，食品檢測人員可以對已知濃度的標準品進行多次重復測定，并計算結果的變異系數或相對標準偏差等統計指標。低精密度意味著每次測定的結果都可能有所不同；高精密度意味著多次測定的結果非常接近，具有更好的可重復性。

除了準確性和精密度外，食品檢測人員需要關注檢測方法的檢出限和線性范圍等其他參數。其中，檢出限是指能夠檢測到的最小濃度值；線性范圍是指檢測方法在一定濃度范圍內的響應與濃度成正比的范圍，尤其對于痕量重金屬的檢測，這些參數尤為重要。由于痕量重金屬的濃度較低，因此需要高靈敏度的檢測方法才能準確測定。了解檢出限和線性范圍，有助于食品檢測人員選擇適合的檢測方法，并確定合適的樣品處理和稀釋步驟，以確保準確測量各濃度范圍內的重金屬含量。在選擇定量檢測方法時，食品檢測人員需要綜合考慮以上因素，并進行充分地實驗驗證和比較，這需要具備一定的專業知識和實驗技能，并深入了解各種檢測方法的原理、優缺點和適用范圍。通過嚴謹的方法評估和比較，可以找到最適合特定食品類型和重金屬污染物的定量檢測方法，為食品安全的準確評估和質量控制，提供準確可靠的數據支持。

4 結語

食品中重金屬污染物的多元分析和定量檢測，對于保障食品安全至關重要。了解重金屬污染物的來源，并采用適當的多元分析方法進行檢測，是準確評估和控制這些污染物的基礎。在選擇定量檢測方法時，檢測人員應充分考慮目標污染物的特性、方法的準確性以及精密度、靈敏度等因素。通過嚴謹的方法評估和比較，找到最適合特定食品類型和重金屬污染物的定量檢測方法，為保障食品安全提供有力支持。