食品中重金属超标危害与检测

◎ 赵杨阳

（武汉产品质量监督检验所，湖北 武汉 430000）

随着人们物质生活水平的提升，越来越多的食品安全问题暴露在公众视野之中，不仅严重威胁到人们的生命健康安全，还会引起社会恐慌，影响社会和谐的稳定发展。食品是维持人体正常运行必不可缺的物质之一，但是从食品原材料的获得到生产加工过程中，来自能源、建筑、运输等行业中的粉尘物质以气溶胶的形态潜入到食品当中，造成食品中重金属含量严重超标，对人体造成危害。一般来说，重金属指的是比重超过5的金属元素，如铜、汞、铬、锡等，而食品会出现重金属含量超标，也并不是因为重金属有着自然本底的浓度，更多的是因为当前我国发展过程中没有做好环境保护工作，造成大气、水、土壤等都出现不同程度的重金属污染，最终影响到食品安全。随着食品安全问题的日益严峻，有效监测食品中的重金属，能够有效指导人们进行购买，避免人们购买食用重金属污染食物而出现重金属中毒。重金属中毒能对人体造成很大的损害，并且是在很长的时间中缓慢发生作用的，往往是在症状很严重的时候才被发现。

砷会出现在食物中，主要是因为水、土壤等受到污染。一旦砷通过食物进入人体，人体内部多种类型的酶将很难继续发挥应有的作用，活性受到抑制，无法正常发生分裂、呼吸等生理活动，严重扰乱人体的新陈代谢。并且砷中毒往往并不是慢性中毒，时常是急性中毒，易引起胃肠炎，当情况严重时可能会损伤人的中枢神经系统，最终造成人员死亡。发生慢性砷中毒时，人会出现神经衰弱的现状。即使没有达到中毒的程度，只要人体内存在砷，那么人体红血球的生产过程将会受到妨碍，并且还会引发癌症。通常在检测食物中的砷元素时会采用原子荧光法[1]。

汞一般是通过海产品进入人的身体内部。汞中毒对人体的损害非常严重，轻微中毒会引起人体头晕、头痛、四肢麻木等症状，而严重时可能会引起瘫痪，甚至死亡。当汞进入人体之后，15%都会首先被人脑吸收，因此汞中毒时脑部组织一般最先受到损害，并且是不可逆的，很多汞中毒患者都因为无法治疗而死亡。在检测食品中的汞元素时，常常采用的也是原子荧光法。

通常情况下，铅中毒都是一个漫长的过程，当铅元素进入到人体后，不断积累，当积累到一定的程度后将会对人体造成严重损害。这个量即使是很少都会影响到人体尤其是婴幼儿的生长发育，很多弱智儿童或者发育不完全的婴儿其实都与铅中毒有关系。铅中毒一般会使人的肾脏、神经等部位受到损伤。在对食品中铅元素的检测中已经存在诸如原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、氢化物比色法、火焰原子吸收法等不同类型的检测方法，但是最为常见的使用方法依然是原子吸收光谱法。

镉元素易被植物的根系所吸收，因此一般存在于植物性食品中，同时又会借助植物性的饲料进入到动物体内，最终通过食物链进入人体，损害人体健康。镉中毒常伴随着呕吐、腹泻、恶心等症状，进入人体后会在肾脏与肝脏部位不断累积，对人的骨骼、肾功能、消化功能都有着严重的破坏性影响，还会引发癌症。在对食品中的镉元素进行检测时常常采用的是石墨炉原子吸收光谱法。

现阶段针对重金属元素的检测方法是电子吸收光谱法，根据其使用原理的不同又可以细分为原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射法4大类，由于原子吸收法与原子荧光法都无法有效地检测同位元素，并且在与色谱进行联合使用时分析形态时存在接口过于复杂的问题，加上电感耦合等离子体发射法虽然能够同时对多种元素进行检测但是却依然无法满足检测部分元素的要求，因此电感耦合等离子体质谱法是食品重金属检测中最为有效的方法，具体对比见表1。

电感耦合等离子体质谱法简称ICP-MS，不仅具备有检出限低、灵敏度高、线性动态范围宽、普贤简单等优势，并且能够同时对多种元素进行有效监测，因此被广泛应用到食品重金属检测中，相关的研究也非常多，这里主要就食品重金属检测中电感耦合等离子体质谱法的相关原理与应用进行分析。

电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）是最近几年对元素进行检测的一种新型测量方法，发展非常迅速。它充分利用了电感耦合等离子体在高温下容易发生电离的特性以及四级杆质谱仪能够快速灵敏的进行扫描的优势，将二者有机结合在一起，是现阶段对痕量以及超痕量成分中多元素进行快速有效分析的最灵敏、最准确的检测方法。从基本结构来看，CP-MS主要由真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、检测器和记录系统6个部分组成[2]。

ICP-MS所采用的等离子体是高温离子源，温度可高达79 726.85 ℃；当样品水溶液通过雾化器从液体转化为非常细的气溶胶雾滴后借助氩气作为载气通入等离子体中，等离子体高温的特性会将气溶胶雾滴进行影响，经历蒸发、解离、原子化、电离等一系列过程。等离子体与质谱主要是通过采样锥和截取锥进行连接，当部分等离子体借助样品锥进入到高真空的质谱系统后，离子透镜会对其中的离子进行聚焦与偏转作用，将离子与其中存在的光子、中性粒子进行分离，再送入到质量分析器中。质谱部分主要采用的是四级杆快速扫描质谱仪设备来对通过高速双通道时按照质荷发生分离的离子进行分子离子峰分析[3]。

ICP-MS技术使用过程中要调节好各种仪器性能参数，并且设置好质谱仪扫描的具体范围，在分析之前借助多元素标准溶液对仪器进行调试，确保一起的灵敏度。

表1 FAAS、GFAAS、ICP-AES与ICP-MS的性能比较表

与过去常用的无机分析技术进行比照，ICP-MS技术不仅能够快速灵敏有效的对多种元素同时进行分析，在几分钟的时间里就能够完成对十几种元素的定量检测，而且能提供最低检出限，对同位元素也能够进行精确的分析，提供了最低检出限。

随着技术的不断发展，ICP-MS也得到了很大的完善，作为一种针对各种领域的元素进行分析有效分析的高端测试技术，被广泛应用到石油、核原料分析、医学、冶金等不同领域，是我国当前针对食品中重金属含量进行检测的有效方法。并且ICP-MS在使用过程中也不仅仅只是单独使用，还在与其他一起配合使用，更多的使用方法在还在挖掘中，随着其运用技术的不断完善，相信在我国食品检测中将会得到更充分的使用，为我国食品安全问题作出更大的贡献。

[1]张 建，田志强.电感耦合等离子体质谱法检测白酒中28种元素[J].食品科学，2013，34（22）：257-260.

[2]杨永利，杜鹏飞，吴卫宇，等.电感耦合等离子体质谱法测定白酒中锰含量[J].酿酒科技，2011，11（209）：117-119

[3]解 楠，徐红斌，胡其敏，等.微波消解-电感耦合等离子体-质谱和原子荧光光谱测定海产品中总砷含量差异的研究[J].光谱实验室，2011，28（2）：645-649.

现代食品2018年7期