食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展

食品中常见的重金属污染及检测技术研

究进展

摘要：随着食品工业的发展与食品市场逐步扩张，部分常见食品产品因生产

工艺、自然环境原因，带有大量有毒有害的重金属，可随着食物进入人体中，和

人体内部器官产生排异反应，干扰人体正常生理功能。因此必须做好食品安全检

测工作，及时发现食品中残留的重金属元素，评估不同类型食品重金属含量。本

文主要分析了食品中常见重金属污染的类型与对人体的危害，总结了常用重金属

污染检测技术的应用方式、核心原理。

关键词：食品安全;重金属污染;污染检测技术

前言：为有序规范食品行业发展，保障群众生活质量与生命安全，应做好食

品安全检测工作，重点察验质量有问题的食品产品，评估重金属元素含量，找出

导致重金属污染产生的根本原因，如农地污染、空气污染、生产设备腐蚀等，使

用原子光谱法、紫外分光光度法等方法检测食品中含有的各类重金属元素。

一、食品中常见重金属污染的类型与危害性分析

食品中常见的重金属污染物有汞、铅、镉等，此类物质对人体健康有严重的

危害。汞是一种高度毒性的重金属，它可以通过食物链进入人体，造成神经系统、肝脏、肾脏等器官的损伤。汞类重金属污染物中危害最大的是甲基汞，它可以穿

过血脑屏障，影响大脑发育和功能。甲基汞主要存在于水产品中，尤其是大型鱼

类和贝类。目前，我国食品规定汞类重金属残留限量最低为0.01 mg·kg-1。铅

是一种广泛存在于环境中的重金属，它可以通过空气、水、土壤等途径进入食品链，对人体造成慢性中毒。铅对人体的危害主要表现在血液系统、神经系统、消

化系统、骨骼系统等方面。铅可以抑制血红蛋白的合成，导致贫血；铅可以干扰

神经递质的释放，引起神经症状，铅中毒者容易患上多动症或躁郁症等病症；铅

可损伤胃肠道黏膜，引起胃肠炎；铅可以沉积在骨骼中，影响骨骼发育和钙代谢。

铅主要存在于含铅颜料、陶瓷器皿、水管等制品中，也可能存在于农产品、畜禽

产品、水产品等食品中。镉是一种食品中常见的重金属污染物，其对人体的毒害

主要分为急性和慢性两种。急性镉中毒会出现胸闷、呼吸困难等症状；慢性镉中

毒会导致肾功能衰竭、骨质疏松、高血压等疾病。镉主要来源于工业排放、化肥

施用、矿物开采等活动，可通过土壤-植物-动物-人体的途径进入食品链和人体，在体内器官聚集，形成病灶。镉主要富集在谷物、蔬菜、水果等植物性食品中，

也可能存在于动物性食品中。食品中重金属污染是需要重视的公共卫生问题，需

要加强监测和控制，保障食品安全和人体健康[1]。

二、常用食品重金属污染检测技术原理与应用方式

（一）等离子体质谱法

等离子体质谱法（ICP-MS）是一种高灵敏度、高精度、多元素的分

析技术，可以同时测定食品中的多种重金属元素，如铅、镉、汞、砷等。利用等

离子体质谱法检测食品重金属污染的原理是：将食品样品经过前处理（如消解、

萃取等），制成溶液，通过雾化器将溶液雾化成细小的液滴，进入电感耦合等离

子体（ICP）中，被高温的等离子体激发成原子或离子，然后通过质量分析器分

离和检测不同质量数的离子信号，根据信号强度和校准曲线计算出食品中重金属

元素的含量。利用等离子体质谱法检测食品重金属污染的具体措施包括：选择合

适的前处理方法，消除或减少基体干扰和内在干扰；选择合适的仪器参数，优化

工作条件，提高分析效率和准确度；选择合适的校准方法，建立可靠的校准曲线，考虑到基体匹配和内标修正；选择合适的质量控制方法，使用标准物质、空白样品、加标回收等，评估分析结果的精密度和准确度。等离子体质谱法检测技术标

准有GB/T 5009.15-2003《食品中铅、镉、汞、砷的测定》和GB/T 5009.168-2016《食品中无机砷的测定-电感耦合等离子体质谱法》等[2]。

（二）紫外分光光谱法

紫外分光光谱法是一种利用紫外光的吸收特性来检测食品中重金属污染的方法。重金属元素如铅、镉、汞等，在紫外光的照射下，会产生特定的吸收峰，从

而反映出其含量和种类。紫外分光光谱法具有灵敏度高、选择性好、操作简便、

速度快等优点，适用于食品中多种重金属的同时测定。紫外分光光谱法的基本原

理是：首先将待测样品经过适当的前处理，如溶解、消解、萃取等，使其形成适

合测定的溶液，再将溶液在一定的波长范围内通过紫外分光光度计，测量其吸收

强度。根据比尔定律，吸收强度与溶液中重金属的浓度成正比。通过与标准曲线

或标准溶液比较，可以计算出样品中重金属的含量。同时，根据不同重金属在不

同波长下的吸收峰的位置和形状，可以判断出样品中重金属的种类。技术人员应

选择经过清洗、无杂物残留的仪器与化学试剂，保证其准确性和稳定性；选择合

适的前处理方法，保证样品的完全溶解和代表性；选择合适的波长范围和分辨率，保证重金属分离精确度和识别准确性；选择合适的标准曲线或标准溶液，保证测

定结果可靠性；遵循相关的操作规程和质量控制措施，保证测定过程的规范性和

可追溯性。紫外分光光谱法检测食品重金属污染的技术标准主要参照国家或行业

相关标准，如GB/T 5009.15-2003《食品中铅、镉、铬、汞、砷、锑、锡、铜、锌、铁、镍、钴、锰、钙、镁等元素的测定紫外可见分光光度法》等。

（三）原子光谱法

原子光谱法是一种利用原子的光谱特性来检测食品中重金属含量的方法。原

子光谱法基本原理是：将食品样品经过消解、稀释等前处理后，送入原子化装置，使样品中的重金属元素转化为气态原子，然后用特定波长的光源照射这些原子，

使其发生光吸收或光发射现象，根据所吸收或发射的光强度与元素浓度的关系，

计算出样品中重金属元素的含量。首先技术人员应选择合适的原子化装置，根据

不同的重金属元素和样品类型，可选择火焰、石墨炉、电感耦合等离子体等不同

的原子化装置，以提高检测的灵敏度和准确度。还应选择合适光源和检测器。可

根据不同的原子化装置和检测条件，可以选择外标法、内标法、标准加入法等校

准方法，消除仪器漂移等干扰因素。同时，要采用合适的质量控制方法，如使用

标准物质、空白样品、回收率试验等，以评价检测结果的准确性和精密度。

结论：为保障食品安全，应做好食品产品抽样检测与重金属含量分析等工作，发现产品中含有的重金属颗粒残留，使用电感耦合等离子质谱法、原子光谱法等

先进检测技术进行检测，规范重金属检测操作流程，找出在食品运输、加工、生

产等环节导致重金属污染的原因。