农产品重金属污染及其检测技术

沈娟 杨玫

摘 要：重金属污染对粮食、蔬菜、水产品、畜产品等农产品质量安全及人体健康影响较大。为控制重金属的危害，需要采用可靠、有效的检测手段了解重金属的存在及其污染程度。该文简述了农产品重金属污染的主要来源及其危害，并介绍了几种常用的农产品重金属检测技术。

关键词：重金属污染;农产品;检测技术

中图分类号 TS207.5+1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）17-0136-02

重金属是指比重大于5的金属，如铅、镉、铬、砷、汞、铁、铜、金、银、镍等，约有 45 种，且多数是过渡元素。尽管部分重金属如锰、铜、锌等是生命活动所需要的微量元素，但大部分重金属如砷、铅、镉等并非生命活动所必需，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒[1]。随着工业的发展，人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，重金属污染也越来越严重。因此，借助各类分析仪器精准检测重金属，以明确当前生活和生态环境中重金属污染程度就显得非常有必要。

1 重金属污染的主要来源

1.1 工业三废的排放 一些金属采矿和冶炼、化工厂、药厂等企业环保管理设备不完善，有些甚至没有环保管理设备。生产过程中产生的“三废”未经处理就直接排放到环境中，其中的重金属随着天然沉降、雨水淋溶等进入土壤或水体中，进入正常循环的生态系统，对周围的作物、水产品造成严重的重金属污染[2]。

1.2 化肥、农药的过度施用 化肥、农药中主要含有铬、镉、铅、汞、铜、锌等重金属，其主要来源于工业硫酸、磷矿石及各类有机质等。这些化肥、农药的过度施用将重金属带入到土壤中，改变土壤胶体构造，对农作物的产量和品质都造成极大的不良影响[3]。

1.3 汽车尾气的排放 汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损的发生会致使很多含有Cd、Cu、Pb等重金属元素的有害气体和粉尘沉降[4]并随风飘落，进入土壤中导致重金属污染，进而污染周边农作物。

除此之外，废旧的电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等都含有重金属，若不对其进行分类管理，而是随意丢弃，都会对环境造成严重的污染。

2 重金属污染的危害

2.1 对农产品的危害 重金属污染可能存在于农作物种植、生长、收获甚至到最终被加工成初级农产品的整个过程中。农作物的生长、发育需要土壤、水分、肥料、农药，任何环节如果存在重金属，都会进入农作物体内，致使大量必需营养元素缺失，酶活性降低，降低农作物对钙、镁等矿质元素的吸收、转运能力，影响农作物的品质，严重的甚至会导致植物死亡。而将含有重金属的农作物再加工，或者在加工过程中引入重金属（如使用的食品添加剂），或生产环境不合格和加工器械不洁净引入重金属等，动物或人食用后，会对机体造成严重危害[5]。

2.2 对人体的危害 重金属进入人体后很难被代谢出去，当累积达到一定浓度时就会对人体造成极大危害。如吸入过量的砷可导致胎儿中毒，对人体的皮肤、消化系统、呼吸系统等造成损伤，严重时还会导致癌变;铅是重金属污染中毒性较大的一种，一但进入人体很难排除，直接伤害脑细胞，特别是胎儿的神经板，可造成先天大脑沟回浅、智力低下，对老年人造成痴呆、脑死亡等;长期吸入镍可引发鼻癌、肺癌等疾病;汞被食入后直接进入肝脏，对大脑视力神经破坏极大;据研究表明，很多癌症的发生大都与重金属Sn的质量分数有关[6]。

3 常用的重金属检测方法

3.1 原子吸收光谱法（AAS） 原子吸收光谱法是基于从光源发射的被测元素的特殊辐射通过样品蒸汽时，被待测元素基态原子所吸收，由辐射的减弱程度求得样品中待测重金属元素的含量。该方法具有检出限低、灵敏度高、准确度高、选择性好、应用范围广等特点，被广泛应用于农产品重金属检测中[7]。

3.2 原子荧光光谱法（AFS） 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率辐射能激以下所产生的荧光发射强度，以此来测定待测重金属元素含量。同其他方法相比，该方法灵敏度高、线性范围较宽、干扰较少、仪器价格低廉、检测成本低，常用于对农产品中Hg、Sn、Pb、Cd等11个元素的测定[8]。

3.3 电感耦合等离子体质谱法（ICP—MS） 电感耦合等离子体质谱法是通过電场与磁场共同作用，将运动的各离子按照质荷比将其分离，检测到某离子的强度并对该元素含量进行测定。该方法检出限低、基体效应小、谱线简单、线性范围宽，可同时测定多个元素，被广泛应用于检测蔬菜中的重金属[3]。

3.4 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP—AES） 电感耦合等离子体发射光谱法是依据各元素的原子或离子在电感耦合等离子炬激光源的作用下变成激发态，利用激发态的原子或离子返回基态时所发射的特征光谱判断是否含有重金属及其含量。该方法分析精度高、分析样品范围广、线性范围宽、基体干扰少，可同时或连续测定多个元素，在粮油、蔬菜、茶叶等农产品的重金属检测中均有应用[8]。

3.5 紫外可见分光光度法（UV） 紫外可见分光光度法是利用重金属与显色剂发生络合反应，生成有色分子团，在特定波长下测定吸光度，根据溶液吸光度与浓度成正比的关系，计算重金属元素的含量[9]。紫外可见分光光度法主要有2种：一种是利用物质本身对紫外光的吸收进行测定，但通常强度较弱，直接用于定量分析较少;另一种是与显色剂生成有色化合物，然后测定其浓度，是目前应用较广泛的测定手段，农产品中的铜、铅、镉等重金属均可采用此方法进行检测。

参考文献

[1]徐吉东.原子吸收法在农产品重金属检测中应用的探索[J].农业开发与装备，2020（3）：119，125.

[2]赵冬吉.农产品中重金属含量的检测方法分析[J].中国金属通报，2017（12）：94.

[3]张飞鸽，元艳，任小容，等.农产品重金属污染现状及检测方法[J].现代农业科技，2017（24）：172-173，180.

[4]熊秋林，赵文吉，束同同，等.北京降尘重金属污染水平及其空间变异特征[J].环境科学研究，2016，29（12）：1743-1750.

[5]周立航，薛科宇，赵哲，等.原子荧光技术在农产品重金属检测中的应用[J].江西农业，2019：125.

[6]张风雷，郑循艺，陈琦伟，等.重金属地址高背景区及工业区农作物重金属健康风险评价—以重庆市梁平区现代农业示范区为例[J].地球与环境，2017，45（5）：567-575.

[7]贾艳舒.农产品重金属检测技术与防治措施[J]乡村科技，2018（26）：114-115.

[8]张黎黎.农产品中重金属检测技术发展[J].中国西部科技，2015（2）：66.

[9]王书言，檀尊社，张伟，等.浅谈农产品中重金属检测技术发展[J].河南农业，2009（4）：39-40.

（责编：徐世红）