食品中铅、镉、砷、汞、铬检测技术研究进展

食品中铅、镉、砷、汞、铬检测技术研
究进展
摘要：现如今，社会各界已愈发重视食品安全问题，其中，重金属超标属于
降低食品质量、威胁民众身体健康的重要因素，只有强化检测食品铬、汞、镉、
铅及砷等重金属工作，方可掌握这些重金属的实际含量，从而采用有效且可靠的
控制措施，保证市场中流通安全、健康的食品。

而目前在检测食品重金属含量中，涌现出各种先进的检测技术，只有了解其应用方法，方可强化检测质量。

鉴于此，本文将重点围绕食品中铬、汞、镉、铅及砷的危害及各检测技术的应用要点进行
详细分析。

关键词：食品；重金属；检测技术
人类的生存与饮食有着不可分割的密切联系，但是，如果不重视食品中各类
重金属含量的检测工作，将会增加铬、汞、镉、铅及砷等重金属元素超标的概率，严重威胁到民众的食用安全，不利于保持身体健康。

因此，相关从业者必须充分
了解并掌握各种先进化、有效化检测技术的应用方法，以实现检测水平的强化，
获取更高的结果准确率，同时也为我国治理食品行业起到助力作用。

一、食品中重金属元素超标的危害
（一）铬的危害
铬元素普遍来源自工业废弃物排放中，不属于人体所需元素，但是，如果蔬菜、动物接触该元素，在加工为食品且经人体服用后，便会进入人体内。

肾脏是
此元素主要的降解途径，随尿液向体外排出。

如果人体出现铬元素超标问题，将
会对消化系统、脏器运转造成严重危害。

（二）汞的危害
汞元素俗称为“水银”，同样也源自于工业污染。

在食品中，其存在形式主
要为有机汞，人体一旦服食汞元素过量的食品，将会发生神经系统紊乱问题，肢
体缺乏灵活性、协调性，同时，过量摄入汞元素还会增加民众休克、死亡概率。

（三）镉的危害
此金属元素普遍为蓝白色，在自然界中有着广泛的分布，但是含量较小。

通
常主要由植物根系吸收此元素，或者是通过饲料、饮水等形式转移至牲畜体内，
造成蔬菜、肉品中含有镉元素。

一旦进入人体，将会在肝脏、肾脏积蓄，对骨骼、肾功能造成损害。

有研究指出，镉元素对人体有着较高的致癌、致畸与致突变几
率[1]。

（四）铅的危害
铅元素最初原子生产含铅产品、冶炼、采矿等活动中，而目前已向动植物、
水源及大气迁移，致使蛋类、畜禽肉品、乳制品中极有可能受到铅元素污染。

民
众若服食铅元素过量的食品，将会出现铅中毒现象，对其器官功能造成损害影响，并难以排出体外。

（五）砷的危害
此为非金属，但是由于该元素具备诸多类似金属的理化性质，因此将其称作“类金属”。

人体若服食砷元素超标的食品，将会对体内众多酶造成抑制影响，
对细胞分裂、繁殖、呼吸以及各种酶活性造成损害，诱发代谢障碍。

同时，民众
会有胃肠炎表现，严重的情况下，也可对中枢神经系统造成麻痹影响，增加死亡率。

此外，社会已将砷元素隶属于致癌性物质。

二、食品重金属元素含量检测技术的类型与应用方法
（一）原子荧光光谱技术
此技术属于介于原子吸收光谱以及原子发射光谱之间的一种光谱分析技术，
主要通过蒸汽形态下的基态原子，对辐射的特定频率予以吸收，发挥出激发作用，并且，以光辐射的形式使激发后的原子射出与特征波长一致的荧光，从而对食品
中铬、汞、镉、铅及砷等重金属元素的实际含量做出精确检测。

有研究指出：以
此技术实施检测工作后，其回收率在93.4%至101.5%之间、线性范围在0µg/ml
至0.40µg/ml之间、检出限为0.2641µg/l、相关系数r大于0.999、相对标准偏
差在1.27%至3.12%之间[2]。

总体而言，可同时检测多种元素、干扰少、灵敏度
高以及检出限低属于原子荧光光谱技术最显著的优势，但同样也存在散射光影响
分析结果、元素检测范围有效等劣势，因此，针对某些元素予以检测时，应当添
加适量的增效剂，以实现此技术优势的充分发挥。

（二）原子吸收光谱技术
此技术同样也被称之为原子分光光度技术，属于利用检测设备，在光源辐射
中将具备检测元素特征的谱线光射出，并且在检测样品蒸汽中吸收蒸汽内检测元
素的基态原子，通过削弱具备辐射特征的谱线光，从而对铬、汞、镉、铅及砷等
元素样本的含量进行检测与分析的一种检测技术。

有研究通过用此技术检测乳制
品中的铅元素含量，结果发现：相对标准差在2.5%至3.7%范围内、检出限为
0.03mg/l、相关系数r为0.9998、回收率在98.6%至103.2%之间、线性范围在
0.04µg/ml至0.32µg/ml之间[3]。

抗干扰性能强、选择性高、结果准确率高是此
技术的主要优势，目前在食品检测重金属元素含量中得到广泛应用。

（三）电感耦合等离子体-质谱技术
此技术主要激发检测样品中的待测离子为带电离子，后利用质谱仪展开分析。

此技术可以同步进行铬、汞、镉、铅及砷等重金属元素含量的检测工作，特别是
在同位素分析、超痕量分析中更为适用，可以对小于PPT含量或者是PPT含量的
重金属进行检测，且通过与色谱仪联用，可精准分析金属元素的不同介态。

有研
究采用此检测技术展开汞、砷及铬元素含量的测定工作，发现检出限为0.20µg/g、回收率在98.5%至103%之间、相关系数r在0.9995至1.0000范围内、线性范围
在0mg/l至100mg/l之间，有着良好的线性关系[4]。

由此可见，电感耦合等离子
体-质谱技术具备诸多优势，包含精准度高、灵敏度高等。

（四）电化学分析技术
此技术主要是将电极表面处溶液中检测样本所发出的电化学信号作为依据，
从而测定其浓度的一种检测技术。

其检测设备为电化学传感器，具备设备小、响
应快、操作简便、价格低廉等优势，在实时化、便携化监测中较为适用。

但同样，此技术也存在重现性差问题。

而想要对此问题有所突破，在铬、汞、镉、铅及砷
等元素的单一化检测或者是同时检测中，应当制备出各种纳米材料，从而对电极
予以修饰，收获理想的检测效果。

然而，以往的电化学工作站需要在检测前进行
电极打磨，难以对检测机构简便化、迅速化检测要求进行全面满足，因此，应当
紧随时代发展，注重以丝网印刷电极为主的微流控电化学传感器的应用，从而只
需要在IPAD插入结合微流控的传感器及如USB尺寸的丝网印刷电极，便可对食
品中铬、汞、镉、铅及砷等元素进行实时监测，无需预先打磨电极，达成成本低、快捷简便等目标。

结束语
综上所述，在维护食品安全方面，必须知晓并掌握铬、汞、镉、铅及砷等重
金属元素对人体健康产生的危害，从而合理科学运用各种检测技术，了解食品中
各类重金属的实际含量，实现结果精确率的提高，也为日后治理与改善食品行业
提供可靠的参考依据，抑制重金属超标问题的发生，为我国绿色化、健康化以及
持续化发展食品行业发挥出良好的促进作用。

参考文献：
[1]王安杏,张庆,张瑜.食品中重金属检测方法研究进展[J].中国食品添加
剂,2022,33(10):284-291.
[2]么亚男.重金属检测技术在食品检测中的应用策略[J].食品安全导
刊,2022(24):156-158.
[3]狄慧,陈佳琛,陈正源.探究食品中重金属检测前处理技术[J].食品安全导刊,2022(15):149-151.
[4]安晓琼.食品安全中重金属检测方法及应用[J].化工设计通
讯,2018,44(04):56.。