我国食品中重金属危害现状及检测技术分析

徐鲁翔

重金属指比重大于5.0的金属，比如汞、铅等，这些重金属不溶于水，且能与其他化合物生成更具毒性的物质。一旦人体中的重金属超标，就会危害到人体健康，从而引发身体疾病，而食品中重金属污染一直是影响食品安全质量的重要因素。为此，我国制定了食品中污染物的限量标准，如何检测分析食品中的重金属，尽量减少重金属对于人体的危害，也是保障食品质量安全不可或缺的一部分。

一、我国食品中重金属危害现状

目前，由于各種工业污染以及汽车尾气排放等，许多环境中都产生了各种各样的重金属污染，除了空气污染，在土壤、湖水、地下水中也积聚了不少重金属。一些重金属可以通过食物链传播，以农作物、水产品等方式进入人体，它们不仅可以积聚在人体内，还因为带有毒性等，会引发一些生理疾病，非常不利于人体健康。

1.铅（Pb）。铅是一种污染环境、危害生物生长的重金属元素，来源广泛，废水、废物、垃圾、汽车尾气中都会有铅。很多时候，铅和土壤中的有机物结合形成难溶物质，并且在土壤表土层累积，不仅危害到土壤，对于农作物、植物也有伤害。铅超标会危害到人体健康，不仅对神经系统、消化系统、免疫系统有所损伤，还会对造血系统、生殖系统等造成伤害。目前，我国许多地方都有铅超标的现象，尤其是在一些水产品、动物内脏中，铅超标的现象更多。根据国家标准要求，在麦片、八宝粥等食品中，铅的限量值为0.5mg/kg，其他谷物及其制品的限量值为0.2mg/kg，畜禽内脏的限量值为0.5mg/kg。

2.镉（Cd）。镉是一种积累性的重金属，活性比较强，可以通过食物等方式积聚在人体内。镉在人体内存留的时间比较长，一般会积累在肾脏和肝脏中，如果积累的数量太多，则会引起肾损伤、骨质疏松等。镉会与其他物质结合成化合物，这些化合物都带有毒性。在我国，许多城市都存在镉含量超标的现象，尤其是水产品中隔的超标最高。根据国家标准要求，叶类蔬菜中镉的限量值为0.2mg/kg，糙米、大米的限量值为0.2mg/kg，鱼类的限量值为0.1mg/kg。

3.汞（Hg）。汞不像其他重金属一样呈现固态，而是液态的，且容易挥发。工业时代之后，被释放到环境中的汞越来越多，有一些汞甚至变成了水中的甲基汞，一旦被水生生物吸收后，便可以通过食物链进入人体，非常不利于人体健康。一般而言，汞会危害人体神经，甚至可以直接引起大脑、小脑的病变。比如，日本发现的“水俣病”就是因为汞中毒。我国是世界第三大产汞国，汞污染情况比较严重，山东省曾报道南四湖水产品的汞污染比较严重，甚至不同的湖鱼也受到了污染。根据国家标准要求，水产动物及制品中甲基汞的限量值为0.5mg/kg，肉类的总汞限量值为0.05mg/kg。

4.砷（As）。砷的毒性非常大，俗称砒霜，极易通过呼吸道被吸入人体，也可以通过饮食等途径进入人体，可以直接损伤人体的免疫系统、消化系统等，甚至可以直接诱发癌症。相关文献数据表明，一些鱼类以及水稻中，砷含量比较大，一些土壤中的砷污染情况甚至更加严重。根据国家标准要求，新鲜蔬菜、肉及肉制品的总砷限量值均为0.5mg/kg，鱼类及其制品的无机砷限量值为0.1mg/kg。

二、食品中重金属的常规检测方法

1.原子吸收光谱法。原子吸收光谱法主要是根据不同元素的不同光谱特性，来判断元素的定性和定量情况，包括火焰原子吸收光谱法、电热原子吸收光谱法等。原子吸收光谱法灵敏度高，分析速度快，对外界的影响非常少，还可以同时检测多种元素，因此原子吸收光谱法在动植物等重金属含量测定中使用较多，比如食品中的汞等重金属含量测定。不过，这种方法使用的仪器比较大，会存在操作困难以及设备复杂等问题。

2.紫外可见分光光度法。紫外可见分光光度法主要是利用重金属与显色剂之间可以互相作用的原理，通过重金属和显色剂之间的络合反应生成有色分子团，同时根据溶液的颜色反应，不同浓度的颜色会有不一样的特性，检测人员便可以很好地确定重金属的含量大小。这种方法的灵敏度高，操作简单，使用的仪器也很轻便，是重金属检测中最常用的方法，但是因为难以获得一些特征性的指示剂，从而会限制一些元素的测定。

3.电感耦合等离子体质谱法。电感耦合等离子体质谱法将电感耦合和质谱法结合使用，能够同时检测出多种元素的含量。除了重金属元素，电感耦合等离子体质谱法也能检测出非金属元素，使用范围非常广泛，并且灵敏度较高，检测速度快，干扰也小，甚至可以将检测限降低到ppt级别。高慧莉等使用此方法检测出蔬菜中的多种重金属元素，回收率和变异系数都非常好，与原子吸收光谱法的检测结果相比，电感耦合等离子体质谱法更适用于测定蔬菜中的重金属情况。

4.原子荧光光谱法。原子荧光光谱法通过将重金属离子与有机试剂之间产生化学作用，最终形成络合反应，检测人员就可以通过色谱柱分析出其中的单个元素。同时，检测器也可以实现对于重金属元素的定性和定量分析，甚至可以对不同的重金属同时进行检测。董黎等利用金属离子与有机试剂之间作用后产生的色谱柱，测定了一些药材中的重金属含量，同时建立了同一波长下汞、铜等重金属离子的检测方法。

三、食品中重金属的快速检测方法

1.试剂比色检测法。重金属与其他显色剂之间经过特殊反应后会生成一些有色分子团，使用专门的光度计即可快速检测出重金属含量，并且耗费的经济费用较少，加上仪器体积也小，所以这种方法在实际应用中得到了广泛使用。需要注意的是，在使用时必须经过消解等步骤，操作时可以采用浸提萃取法，不仅能更快实现快速检测，还能简化步骤，减少操作的复杂性。比如，检测砷元素时可以用硼氢化物进行还原比色，而铅元素可以用硫化物进行还原。

2.快速检测试纸法。具有特效显色反应的样品经过生物染色剂的染色后，不仅能实现重金属的快速检测，还能方便研究人员的操作。快速检测试纸法的检测时间一般为10min，准确率高达95%以上，非常适用于各种现场环境检测。同时，这种方法的灵敏度也高，加上重复性好，非常适用于制作试剂盒来检测重金属情况。比如，王洪勇利用铬（Cr）元素的特色反应，并利用智能手持式光电比色计，快速检测出铬含量，并且检测出其限量为0.2mg/kg。

3.电化学技术快速检测法。在电化学分析技术中，可以通过一些具有标准性的电化学分析体系，实现电解质溶液以及电传感仪器等检测仪器在重金属含量测定中的作用。比如，王志强结合纳米材料技术以及电化学传感等，研发出了多个重金属传感器，并且具有灵敏度高、成本低等特点，非常适用于现场检测。在重金属检测中，这种传感器可以和微电子技术等结合使用，不仅功耗低，而且便携有效，能够很好地适用于农村基层的各种重金属检测环境。比如，镉离子电化学传感器、汞离子电化学传感器等。

4.酶抑制快速检测法。酶抑制法主要是利用酶的抑制率大小，直接反应出重金属含量情况，广泛使用的包括脲酶、异柠檬酸脱氢酶等多种酶。这种方法操作简单，检测速度快，价格便宜，能够精确筛选出各种超标样品，常被广泛应用于各种重金属检测。

四、食品中重金属污染的防治措施

1.严格控制重金属源头，加强治理食品污染。我国的很大一部分食品产自土壤，但因为汽车尾气、水污染、采矿冶炼等工业以及制造业对于环境造成了污染，一些土壤必然也受到了一定的污染，尤其是在一些重工业地区，其污染情况更加严重。因此，应该积极地从源头治理污染，努力控制对于土壤的破坏，比如以预防为主，积极综合治理污染，减少工业中各种有毒重金属的排放，通过改进工艺推动相关产业的绿色环保发展。一般而言，从根源上控制重金属污染的方式有两种：一是采用多种途径，从源头清除污染物，减少重金属减少。比如，可以利用一些超积累植物的特性，将土壤中的重金属积聚在一起，从而减少重金属对于其他农作物等的污染。也可以直接利用化學反应等，直接改变重金属在土壤中的存在形态，从而避免重金属被农作物吸收。

2.加强快速检测技术和方法的研究。目前，在重金属检测中有许多样品都被处理得非常复杂，加上仪器使用不便，检测比较困难，耗时也较长，经常难以进行实地测定。对于检测人员来说，实地进行检测不仅能够避免因为运输等情况所造成的测量误差，还能减少时间成本，从而真正加强对于食品中重金属含量的检测。因此，必须加强新检测技术的研发，努力研究出更加适用于实地检测的快速检测技术。同时，也可以直接利用一些新型材料以及先进的检测技术，开发出灵敏度高的便携设备，从而促进现场环境中重金属的快速检测。

3.相关管理部门积极加大监管力度。食品与人们的健康息息相关，食品中重金属的污染情况将直接危害人体健康。因此，相关管理部门应该积极加强对于食品安全的监管力度，努力控制食品中重金属的污染情况，也要努力了解发达国家的食品安全限量标准，积极构建符合我国实际的食品安全标准。

4.引入重金属风险评估体系。通过重金属风险评估，不仅相关部门可以严格管控重金属的污染情况，民众也可以根据重金属评估及时做出一些相应的措施。尤其对于食品安全监管部门而言，这些风险评估可以直接说明一些食品安全隐患，为人们提供一定的引导，帮助大家提前预防并做出及时的反应。一般而言，重金属风险评估主要分为四方面，即重金属污染源分析与危害判定、剂量-效应分析评价、重金属膳食暴露评估和风险表征描述等。在食品安全保障过程中，食品安全风险评估必不可少，不仅有利于人们的身体健康，还能对食品安全形成一种监管和控制，从而提升对于重金属污染的风险管理能力。

总而言之，重金属污染对于食品安全的危害不可小觑。不仅需要研究人员、技术人员在技术方面的支持，通过利用原子吸收光谱法、酶抑制快速检测法等检测技术去检测出重金属的含量，还需要各个部门加强技术研究，并进行食品安全方面的管控和风险评估，这样才能真正构建起一个更加和谐健康的食品安全大环境。