食品中常见的重金属污染途径及检测方法

分析与检测
食品安全问题牵涉广大民众的生命安全，所以对于食品检测工作一定要尽心尽力做好。

而重金属作为比重大于5的金属，在自然界中一共有约45种，其中有一些重金属是维持人体生命活动所必需的，比如钙、镁等重金属[1]。

但这并不代表重金属在人体内的含量越多越好，相反，一旦人体内的重金属超标会严重损害人体器官，威胁到人们的生命安全。

本文将结合笔者的工作实践，对食品中常见的重金属污染途径及具体的检测方法展开分析。

1　食品中常见的重金属污染途径
1.1　大气污染
重金属在大气中主要以粉尘的形式存在，其来源于运输、能源、冶炼等领域，会以气溶胶的形态渗入到大气当中，进而受到重力的影响不断下降到地表土壤当中。

在下雨天，大气中的重金属便会随着雨水渗透到土壤内部，而农作物会经由根系对土壤中的重金属进行吸收，在体内形成富集作用。

人们在食用这些被污染的农作物后，重金属便会残留在人体内，久而久之重金属在人体内富集，对人体健康形成直接威胁。

1.2　地质条件
部分地区的地质条件非常特殊，其环境当中含有高含量的重金属元素。

比如在海底火山附近地区以及部分金属矿区周边，都会受特殊地质条件的影响，使得该片区域中的重金属含量要比其他地区的高很多。

如此一来，在这片区域种植的农作物或是生产出的食品，出现重金属污染的概率要比其他地方更高。

1.3　工农业排放
在工农业生产中，会因为人为排放的问题而导致环境遭受污染，进而出现食品重金属污染。

比如在部分工
业厂区，工厂往往会排放出大量的废
气、废渣与废水，而如果 “三废”未
经过处理便随意排放，将会直接导致
环境中的重金属元素超标。

此外，在
农业生产中还会用到一些重金属含量
偏高的化肥与农药，这些都会直接污
染土壤与水质。

相关调查研究表明，
遭受污染的水源，其镉浓度甚至能够
达到0.1～3 mg/kg，这一数值是正
常水体镉浓度的1 500倍左右，重金
属超标极为严重[2]；而对于土壤来讲，
遭受污染的土壤中镉浓度也会是正常
土壤的700～1 000倍。

倘若在这样
的土壤中或利用这样的水体去种植农
作物，农作物种的重金属浓度会远远
超标，人一旦长期食用，便会对身体
健康形成伤害。

1.4　食品生产及销售
绝大多数的食品生产原材料当中
并不含有重金属，但是在其加工、存储、
运输或销售等多个环节中，有大量能
够接触到重金属的可能。

这一情况极
为常见，部分食品在加工中由于工艺
需要，要向食品中添加一定量的重金
属才能保证其口感或色泽，但往往在
含量控制方面没做好，进而导致食品
遭受重金属污染。

1.5　食品包装
食品包装材料也有可能导致食品
遭受重金属污染，因为常见的食品会
用到纸质、金属或是陶瓷等各种材质
的包装，其中金属包装中，铁、铝属
于常用的材料。

但是在这类金属包装
中，对它们的回收会很难控制其重金
属杂质，进而导致食品的重金属污染。

2　食品中重金属检测方法
2.1　快速检测技术方法
（1）试纸法。

该检测方法的原理
在于用酸碱试纸浸渍适量且带有染色
特性的生物试剂，保证重金属能够与
试纸上残留的生物试剂发生融合反应，
进而显现出特定颜色，结合试纸颜色
的深浅度测定重金属的大概含量。

（2）电极法。

该检测方法能够
对食用溶液中的离子浓度与活度进行
有效测定，主要的电极构成为：在电
极两端滴上适量难溶性的盐类物质如
Ag2S和金属硫化物如CdS、CuS、
Pb，之后接入高压，对物质展开压制，
促使其形成厚度大概为1～2 mm的
薄片，通过抛光处理，电极上的离子
电势与食品溶液中该离子活度的对数
呈现线性关系，可依据能斯特方程进
行计算。

（3）酶联免疫吸附法。

该检测方
法在近年来得以推广，是一种免疫学方
法，除了在灵敏度、特异性等方面拥有
一定的优势以外，能够在大批量的样品
检测中发挥效果，而且这一技术方法的
检出限非常低，许多浓度极低的重金
属样品都能够被精准地检测出来。

另
外，这一检测方法还没有在我国的食
品重金属检测中广泛应用，但在国外
早已得到深入研究，笔者相信在不断
发展中，这一检测方法一定会在我国
的重金属检测中得到大范围应用。

（4）试剂比色法。

该检测方法主
要是运用某些能够与重金属产生反应
的显色剂进行检测，而显色剂与重金
属发生反应后会逐渐形成带有颜色的
基团，此时观察基团的颜色，如果重
金属含量越高，则溶液颜色越深，反
之则越低。

作为检测人员，还应利用
分光光度计进行比色测定，如此能有
效检测出食品中的重金属含量。

2.2　定量检测技术方法
大部分情况下检测机构需要对重
食品中常见的重金属污染途径及检测方法
□ 牛梦宇　河南省粮食科学研究所有限公司
摘　要：随着社会的发展，人们对食品安全提出了更高的要求，从近年来发生的诸多食品安全事故来看，重金属含量超标占据绝大多数。

尽管许多重金属元素为人体生活所需，但是一旦含量超标而造成重金属污染，会对人体器官带来严重损害。

基于此，文章将针对食品中常见的重金属污染展开污染途径分析，并提出针对性的检测方法。

关键词：食品；重金属污染；途径；检测方法
Oct. 2019 CHINA FOOD SAFETY 87
T logy科技分析与检测
金属含量进行定量检测，判断该食品当中的重金属含量是否超标，而且经过定量检测之后，还能够具体了解超标的量有多少，更有助于对食品重金属污染源头控制提供指导。

由此可见，定量检测技术方法在食品的重金属检测中至关重要，常见的检测方法有如下几种。

（1）X射线荧光光谱法。

该检测方法在许多检测机构中作为常用的重金属含量检测手段，有着较快的检测速度和简单的样品前期处理过程，并且可分析元素范围非常广。

从原理来看，该检测方法主要是利用元素能够有效吸收X射线这一现象展开重金属含量的测定，而X射线被吸收的多少会因为样品中相应成分的量的变化而变化。

因此，这一检测方法在食品重金属检测中能够进行定量和定性检测。

（2）原子荧光法。

通常来讲，重金属元素在特定频率或是辐射照射下会出现荧光，该检测技术正是基于这一原理。

原子荧光法依据重金属元素发出的荧光强度对重金属离子浓度进行推算，这一检测方法不仅表现出较
高的灵敏度，测量范围较广，而且因
为不容易受到外界因素的影响，能够
对大量不同种类的重金属元素展开测
定，所以在很多检测机构中得到广泛
使用。

（3）原子吸收光谱法。

该检测方
法作为重金属测定的关键手段，有着
检出限低、灵敏度高、重复性佳的优
点，最为主要的是操作过程简单且测
量速度极快。

在测量多种重金属元素
时，能够以变换元素灯的方式实现同
时检测，吸收光谱的介质通常有火焰
原子和石墨炉原子两种，均是依据原
子化后的金属对特定元素灯光谱的吸
收强度进行重金属离子浓度的测定，
通过观察特征光谱的减弱程度便能间
接得出金属离子浓度。

当然，该检测
方法用到的设备成本过高，并且只会
对Ca、Zn、Cu、Pb与Cd等元素有
一定的灵敏度，所以实际使用中存在
明显的局限性[3]。

3　结语
综上所述，食品安全问题与民众
的生命健康直接相关，重金属污染则
是食品安全问题的重中之重，频繁发
生的食品安全事故也意味着食品重金
属污染途径众多，需要从各个方面加
强防控。

同时，还需要对重金属检测
方法提出高要求，目前常用的快速检
测方法和定量检测方法有着不错的检
测效果，但是或多或少还存在一定的
不足，因此食品重金属污染研究还需
要不断革新技术以及提高重视程度，
对民众的食品安全负责到底。

参考文献
[1]舒建宁.食品中常见的重金属污染
与检测方法探究[J].现代食品,2017(12):
29-30,35.
[2]李婷婷,王颖,金社胜.食品中
常见的重金属污染途径及检测方法分析
[J].化工设计通讯,2017(6):182-183.
[3]戴花秀.浅谈食品中常见的重金
属污染途径及检测方法[J].黑龙江科技
信息,2012(31):95,19.
作者简介：牛梦宇（1990—），女，
汉族，河南新郑人，大专，助理工程师。

研究方向：粮食的农残与重金属的检测。

试剂使用量大、操作复杂，本法检出限更低。

5　结论
相比GB 5009.11-2014湿化消化，本法即节省了试剂及成本，又减少了试剂对环境的污染。

检出限更高，结
果更准确。

操作更方便、简单。

用本法中的试剂，改用微波消仪消
解大米也能达到满意结果，但本法所用
消解设备价格要比微波消仪低廉的多。

参考文献
[1]中华人民共和国国家卫生和计
划生育委员会.GB 5009.11－2014 食
品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的
测定[S].北京:中国标准出版社,2015.表1　大米粉质控标准物质中总砷检测数据
样品名称标准值mg/kg样品质量g测定结果mg/kg平均值mg/kg RSD/% GBW（E）100360大米粉0.12±0.020.42850.1180.124 3.98
0.42560.127
0.39960.126
表2　大米粉质控标准物质中总砷加标回收检测数据
样品名称标准值mg/kg加标测定值mg/kg加标量加标后测定总量回收率GBW（E）100360大米粉0.1240.17525ng67.16ng92.0%
表3　与GB5009.11-2014[1]试剂与检出限比较表
消解试剂检出限本法 5.0 mL硝酸，盐酸（1+1）5 mL，盐酸1.25 mL0.05 ng/mL GB 5009.11-201420 mL硝酸，4 mL高氯酸，1.25 mL硫酸（注：未消解完全：5～10 mL硝酸，反复两三次）0.010 mg/Kg （上接86页）
88食品安全导刊 2019年10月。