光谱法检测重金属在食品安全中的应用

李菁 杨鹏

摘 要：随着生活水平的提高，食品安全问题越来越引起大家的重视，而重金属污染因其累积性和持久性，是关系到食品安全的重要部分之一。论述了重金属的主要危害，并对目前光谱法检测重金属技术进行介绍，以为研究更快速、准确的检测方法提供参考。

关键词：食品检测； 食品安全； 重金属； 光谱法

中图分类号：TS201.7 文献标识码：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.025

随着经济的发展，琳琅满目的各式加工食品丰富了人们的生活。但近些年来，众多恶性食品安全事件频繁发生，引起了社会对食品安全和人体健康的日益重视。危害食品安全的来源很多，其中重金属污染是影响食品安全的重要来源之一。重金属不但能在环境中长期存在，而且还能通过食物链累积并贮存于生物体内，从而严重影响人体健康。因此，重金属的检测是关系食品安全的重要因素。

1 重金属对人体的主要危害

重金属一般是指比重大于5的金属，环境中的重金属是不能够被分解的，有些微生物会与重金属反应，产生毒性更强的金属化合物。生物从环境中摄取重金属，经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内富集，然后通过食物进入人体，危害人体健康。目前，食品检测中主要是检测铅、镉、汞、砷等生物毒性显著的重金属。

1.1 铅

铅对全身各系统和器官均有一定的毒性作用，而且铅中毒的发生和发展都比较隐蔽，故容易被忽视。儿童、妊娠妇女和老人是铅的易感人群，尤其对儿童的健康和智能发育危害严重。

1.2 镉

农作物和水产品中镉的浓度很高。镉及其化合物经过食物、水和空气进入人体后，蓄积到一定量就开始产生毒性作用，长期积累可引起慢性中毒，引起肾脏损害、贫血、高血压、骨质疏松等疾病。

1.3 汞

汞的存在会对人体的脑部组织造成严重的伤害，也会对肾部造成伤害，食品中甲基汞对人体危害最为严重，它主要在肝脏和肾脏蓄积，干扰蛋白质和酶的生化功能，并通过血液循环进入人脑组织，造成中毒。日本发生的水俣病就属于汞污染。

1.4 砷

砷对身体很多器官都有毒副作用。急性砷中毒主要是肠胃炎症状，严重者可致中枢神经系统麻痹而死亡，慢性中毒主要为神经衰弱综合征。

2 光谱法检测重金属

目前，食品中的重金属检测主要应用光谱仪器法，一般常用的包括原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）以及电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是待测溶液经过雾化进入高温火焰或石墨炉原子化器，被原子化后进入检测器，空心阴极灯发出待测元素的特征光，基于被测元素基态原子对其特征光的吸收程度进行元素定量分析的一种检测方法。原子吸收光谱仪因原子化器的不同分为火焰原子吸收光谱仪和石墨炉原子吸收光谱仪，其具有检出限低、灵敏度高、应用范围广等特点。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法的基本原理是，待测溶液在氢化物发生器中，在还原剂的作用下生成气态氢化物，在氩氢火焰原子化器中被原子化，通过原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光的发射强度来对待测元素进行定量。原子荧光光谱法具有检出限低、灵敏度高、干扰少、分析线性范围宽、仪器结构简单、操作方便等优点。

2.3 电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体发射光谱法是利用等离子体形成的原理，样品由载气带入雾化系统雾化，形成气溶胶进入等离子体的轴向通道，在高温下充分蒸发、原子化并电离、激发，发射出所含元素的特征谱线，依据特征谱线的强度大小确定样品中相应元素的含量。ICP-OES测定样品范围广，分析元素多，可以进行70多种元素的测定；分析速度快，可在不改变分析条件的情况下，同时进行多种不同高低浓度水平的多元素测定；检出限低，准确度高，线性范围宽，检出限可达μg/L至mg/L水平，动态线性范围大于106；对于未知元素样品，ICP-OES可利用丰富的标准谱线库进行元素的谱线比对，对元素进行定性分析。

2.4 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法就是等离子体和质谱的联用技术，样品经雾化室雾化形成气溶胶，进入等离子体原子化并电离，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进入四级杆质谱分析器，按照质荷比的每秒计数值进行定量分析。ICP-MS可通过离子质荷比进行元素的定性、定量和半定量分析，可同时测定多种元素，分析速度快，与ICP-OES相比检出限更低（可达ng/L）、精密度更好。ICP-MS是在克服了传统方法中的大多数缺点之后发展起来的更加完善的元素分析方法，已成为当今痕量元素分析、同位素分析、元素形态分析的先进技术。

3 结语

关注食品安全就是关注全民健康，食品安全问题关系到民生、民心、社会的稳定以及经济的发展。重金属污染严重危害食品安全。继续发展快速、准确的重金属检测技术，更好的维护食品安全，保护人类健康。