食品重金屬元素檢測(cè)中不同儀器的應(yīng)用分析

◎ 李智慧，饒麗麗

（江西省地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)測(cè)試大隊(duì)，江西 南昌 330000）

提起食品中包含的重金屬元素，人們腦海中就會(huì)想到重金屬中毒，生活中常見(jiàn)的重金屬中毒類(lèi)型眾多，比如鉛中毒、汞中毒、砷中毒等。一旦人類(lèi)機(jī)體受到重金屬元素影響，就會(huì)直接影響人們的身體健康甚至生命安全，在此背景下，食品重金屬檢測(cè)應(yīng)運(yùn)而生。食品重金屬檢測(cè)工作主要通過(guò)不同種類(lèi)的儀器設(shè)備，針對(duì)食品中存在的重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，以確保食品中重金屬含量不超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，全面保障人們的飲食安全。不同類(lèi)型的儀器對(duì)于檢測(cè)工作的實(shí)際效果各不相同，下文對(duì)此展開(kāi)分析論述。

1 我國(guó)重金屬污染的現(xiàn)狀

在人們的日常生活以及社會(huì)生產(chǎn)中，重金屬是不可或缺的自然資源之一，有效利用重金屬資源能夠提高社會(huì)生產(chǎn)效率，提升人們生活居住品質(zhì)[1]。重金屬元素通常存在于水資源、空氣資源、土地資源中，這3種資源也是農(nóng)作物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)資源，一旦三大資源受到重金屬元素影響，就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)副產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足食品安全標(biāo)準(zhǔn)，人們?nèi)绻L(zhǎng)期食用重金屬元素含量超標(biāo)的食品，就會(huì)導(dǎo)致重金屬元素沉積在人體中，時(shí)間越久對(duì)生命健康造成的威脅就越大。要想改變這一現(xiàn)狀，必須對(duì)重金屬元素檢測(cè)工作給予高度重視，確保食品中的重金屬含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而全面保障人們?nèi)粘Ｉ钪械娘嬍嘲踩?/p>

2 食品中重金屬的類(lèi)型與危害

重金屬元素與其他元素存在本質(zhì)差別，其不容易被自然環(huán)境中的微生物分解，但又能夠滲透到食物鏈的每一環(huán)節(jié)當(dāng)中，而人類(lèi)作為食物鏈頂端的生物，難免會(huì)受到重金屬元素的影響，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)中毒反應(yīng)。下面就食品中的重金屬元素類(lèi)型與危害進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 汞Hg

汞元素是生活中常見(jiàn)的重金屬元素之一，人體攝入過(guò)量汞元素會(huì)導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)神經(jīng)障礙，嚴(yán)重時(shí)大腦也會(huì)受到影響，引發(fā)汞中毒腦癥等一系列疾病，主要表現(xiàn)為人體感到四肢麻痹，繼而出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)障礙以及聽(tīng)覺(jué)障礙，并且機(jī)體的視野范圍縮小，對(duì)于外界事物敏感度降低，甚至還會(huì)導(dǎo)致口腔存在退行性病變，嘔吐、腹瀉也是常見(jiàn)的汞中毒現(xiàn)象。同時(shí)，汞元素中毒人群自身的皮膚黏膜、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)都會(huì)受到嚴(yán)重影響，一旦期間伴隨細(xì)菌干擾，那么汞元素就會(huì)出現(xiàn)甲基化，對(duì)于人體健康的威脅更大。

2.2 鎘Cd

鎘元素是導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)急性中毒以及慢性中毒的主要重金屬元素類(lèi)型，如果機(jī)體長(zhǎng)期攝入超標(biāo)的鎘元素，就會(huì)導(dǎo)致人們出現(xiàn)急性食物中毒，讓人嘔血、腹脹，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡；慢性中毒會(huì)損傷機(jī)體臟器，尤其是腎臟，從而引發(fā)一系列腎臟疾病，還會(huì)損毀機(jī)體骨骼，導(dǎo)致人們出現(xiàn)骨痛，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致癱瘓。

2.3 鉻Cr

人體在攝入鉻元素之后，機(jī)體的黏膜、皮膚、胃腸道都會(huì)受到鉻元素影響，出現(xiàn)刺激與侵蝕等一系列問(wèn)題，大多表現(xiàn)為皮膚潰爛、胃腸穿孔甚至皮膚癌，并且鉻元素會(huì)在人類(lèi)的肝腎等臟器中堆積，堆積量越大，對(duì)人類(lèi)機(jī)體造成的傷害越嚴(yán)重。

2.4 砷As

砷元素會(huì)導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)砷慢性中毒，引發(fā)人類(lèi)機(jī)體一系列皮膚病癥，并且對(duì)于人類(lèi)的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)都會(huì)造成功能性損害，直接影響機(jī)體內(nèi)部細(xì)胞的生殖與代謝。

2.5 鉛Pb

鉛主要對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和腎功能造成損害，通過(guò)破壞骨骼造血系統(tǒng)，導(dǎo)致人缺血、腦缺氧、腦水腫，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)的異常。

3 現(xiàn)代科技下重金屬元素的檢測(cè)方法

3.1 電感器耦合等離子體質(zhì)譜法

在科技全面發(fā)展的背景下，電感器耦合等離子體質(zhì)譜法得到了廣泛的應(yīng)用。該設(shè)備主體為使用套管組成的炬管，炬管的上端包含著負(fù)載線圈，主要由高頻電源耦合供電。如果利用高頻裝置使氬氣電離，那么電磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)作用，使氬離子與電子出現(xiàn)碰撞，從而產(chǎn)生更多的電子與離子，最終形成渦流。在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫，被檢測(cè)的樣品通常以水溶液的氣溶膠形式被引入氬氣流中，然后進(jìn)入由射頻能量激發(fā)處于大氣壓下的氬等離子體中心區(qū)，等離子體的高溫使樣品去溶劑化，發(fā)生汽化解離和電離[2]。

3.2 比色法

比色法是十分常見(jiàn)的重金屬檢測(cè)方法之一，主要利用化學(xué)試劑以及相應(yīng)試紙運(yùn)行。檢測(cè)人員需要將被檢測(cè)的食物與試紙接觸，待到試紙顏色出現(xiàn)變化后，與重金屬標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)色卡進(jìn)行比對(duì)，從而判斷食品中的重金屬含量是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。比色法相較于其他檢測(cè)方法而言，具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，在食品重金屬檢測(cè)工作中應(yīng)用廣泛。與此同時(shí)，該方法存在一定缺陷，比色法無(wú)法針對(duì)全部類(lèi)型的重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)，具有較大局限性，檢測(cè)結(jié)果需要檢測(cè)人員肉眼比對(duì)，結(jié)果往往不夠精準(zhǔn)。

3.3 紫外可見(jiàn)分光光度法

紫外可見(jiàn)分光光度法主要是利用重金屬元素與部分化學(xué)試劑的反應(yīng)顯色，并通過(guò)紫外光吸收進(jìn)行食品重金屬含量評(píng)價(jià)。紫外可見(jiàn)分光光度法是食品重金屬檢測(cè)工作當(dāng)中應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)手段之一，操作簡(jiǎn)單，相較于比色法，能夠更為精準(zhǔn)地判斷食品中包含的新型重金屬元素含量。

3.4 原子光譜法

3.4.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是原子光譜法中的主要類(lèi)型之一，具有檢測(cè)時(shí)間短、檢測(cè)流程簡(jiǎn)便、檢測(cè)效率高等一系列優(yōu)勢(shì)，食品中重金屬含量越高，原子吸收光譜法的整體檢測(cè)效果也就越好，具體的檢測(cè)結(jié)果也就越發(fā)準(zhǔn)確。然而，原子吸收光譜法也存在缺陷與弊病，在針對(duì)部分耐高溫的重金屬元素檢測(cè)時(shí)，該方法并不適用，檢測(cè)結(jié)果容易存在誤差[3]。原子吸收光譜法是利用自由基態(tài)原子與特征輻射光之間進(jìn)行共振吸收的原理，通過(guò)對(duì)輻射光的加強(qiáng)和減弱，對(duì)檢測(cè)樣品的重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，但無(wú)法分解部分耐高溫的重金屬元素，導(dǎo)致該方法無(wú)法應(yīng)用于耐高溫重金屬元素檢測(cè)。

3.4.2 原子發(fā)射光譜法

原子發(fā)射光譜法具有較高的靈敏度，且選擇性?xún)?yōu)良，線性輻射范圍較廣，能夠針對(duì)不同種類(lèi)的重金屬元素進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)，尤其是電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法靈敏度更高。

4 食品中重金屬檢測(cè)存在的問(wèn)題及優(yōu)化措施

4.1 食品中重金屬檢測(cè)存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段，影響食品重金屬檢測(cè)工作質(zhì)量的因素諸多，比如，缺乏完善的檢測(cè)體系、檢測(cè)技術(shù)相對(duì)落后、檢測(cè)設(shè)備效率低下、檢測(cè)人員專(zhuān)業(yè)水平不足等[4]。食品重金屬檢測(cè)的儀器設(shè)備對(duì)于檢測(cè)工作的整體影響不言而喻，一旦檢測(cè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，或者設(shè)備精準(zhǔn)度無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)無(wú)法判斷食品中重金屬含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。還有部分檢測(cè)單位在進(jìn)行檢測(cè)工作管理時(shí)沿用傳統(tǒng)管理模式，導(dǎo)致食品重金屬檢測(cè)方式不夠科學(xué)，不僅影響檢測(cè)工作的效果，更無(wú)法保障食品安全性。食品重金屬檢測(cè)過(guò)程包含諸多流程內(nèi)容，每一環(huán)節(jié)涉及的工作都較為復(fù)雜，部分檢測(cè)單位為了提升檢測(cè)工作的整體效率，而忽視了對(duì)于新型重金屬元素的檢測(cè)內(nèi)容，在進(jìn)行食品重金屬檢測(cè)工作時(shí)只面對(duì)生活中常見(jiàn)的重金屬元素類(lèi)型，導(dǎo)致漏檢情況頻發(fā)，不利于食品重金屬檢測(cè)工作效率與品質(zhì)的穩(wěn)步提升，嚴(yán)重影響食品安全，對(duì)于人們的飲食健康問(wèn)題也無(wú)法給予全面保障[5]。

4.2 優(yōu)化措施

4.2.1 建立健全完善檢測(cè)體系

在構(gòu)建檢測(cè)體系過(guò)程中，檢測(cè)機(jī)構(gòu)需要從實(shí)際角度出發(fā)，針對(duì)工作的具體內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)劃分，并積極利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)輔助檢測(cè)工作，全面保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在食品重金屬檢測(cè)過(guò)程中，工作人員需要積極利用離子色譜檢測(cè)技術(shù)、紫外線可見(jiàn)光光度檢測(cè)技術(shù)、液相色譜技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，全面保障檢測(cè)工作的整體效率以及檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)，為食品安全提供基礎(chǔ)支持。

4.2.2 加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)技術(shù)的研究

檢測(cè)技術(shù)對(duì)于檢測(cè)工作的影響不言而喻，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)技術(shù)的深入研究，針對(duì)不同類(lèi)型的重金屬進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新，并將先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)工作中，全面保障新型重金屬元素的檢測(cè)效果，保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2.3 創(chuàng)新重金屬的檢測(cè)設(shè)備

食品重金屬檢測(cè)工作涉及諸多環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤都會(huì)直接導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果受到影響，致使人們的身體健康甚至生命安全都無(wú)法得到保障。因此，檢測(cè)人員必須針對(duì)檢測(cè)設(shè)備給予重視，緊跟科學(xué)發(fā)展腳步，加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備引進(jìn)，在日常工作中對(duì)檢測(cè)設(shè)備維護(hù)給予重視，確保檢測(cè)儀器能夠在檢測(cè)工作中發(fā)揮實(shí)際作用，從而有效提升檢測(cè)工作整體效率，避免重金屬檢測(cè)工作存在的一系列問(wèn)題，最大限度保障食品安全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，食品中重金屬元素檢測(cè)工作的有效開(kāi)展，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)發(fā)展有著重要作用，不僅能夠全面保障食品安全，還能夠?yàn)槿藗兊娘嬍嘲踩ｑ{護(hù)航。從現(xiàn)階段的食品重金屬檢測(cè)工作現(xiàn)狀而言，重金屬元素防治已然成為社會(huì)需求。檢測(cè)人員需要全面了解具體檢測(cè)方式以及涉及的相關(guān)設(shè)備，并針對(duì)影響檢測(cè)效果的因素進(jìn)行全面分析，制定具有針對(duì)性的解決策略，全面保障食品重金屬檢測(cè)工作提質(zhì)增效，推動(dòng)我國(guó)食品安全的發(fā)展。