長期以來，重金屬污染一直是影響中國食品質(zhì)量和安全的主要原因之一，嚴(yán)重制約了中國食品出口創(chuàng)匯能力。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，重金屬污染導(dǎo)致中國每年糧食減產(chǎn)超過1000 萬噸，每年有超過1200 噸的糧食由于重金屬而污染，累計經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到200 億元。因此，筆者綜述了中國主要食品中重金屬危害現(xiàn)狀和常規(guī)檢測技術(shù)，同時為了適應(yīng)實際發(fā)展的需要，對主要食品中重金屬的快速檢測技術(shù)和方法的進(jìn)行概述，旨在為確保快速、準(zhǔn)確的檢測和保證中國食品的安全提供參考。

2012 年中國重新修訂了食品中污染物限量國家標(biāo)準(zhǔn)（新國標(biāo)GB 2762—2012），規(guī)定了鉛、鎘、汞、砷、鉻、錫和鎳等13 種污染物在各類食品中的最高限量值。筆者對主要存在的5 種污染物的限量值和危害現(xiàn)狀等進(jìn)行介紹。

1.1 鉛

Pb 是污染環(huán)境，危害生物生長的重金屬元素中數(shù)量較多的一種，來源廣泛，主要來源于廢物、廢水、垃圾、汽車尾氣等。Pb 易與土壤中有機(jī)物結(jié)合形成難溶物質(zhì)，一般積累在土壤表土層。鉛化合物屬于高毒至中等毒性，國家食品法典委員會（CAC）對Pb 進(jìn)行風(fēng)險評估的結(jié)果表明人體周最大允許攝入量（PTWI）為0.025 mg/kg 體重。中國規(guī)定不同食品的Pb 限量在0.05~5.0 mg/kg。例如，規(guī)定麥片、面筋、八寶粥罐頭、帶餡（料）面米制品等谷物制品限量值0.5 mg/kg，其他谷物及制品為0.2 mg/kg；蕓薹類蔬菜、薯類蔬菜限量值0.3 mg/kg，其他新鮮蔬菜為0.2 mg/kg；肉制品為0.5 mg/kg；蛋類及制品（皮蛋、皮蛋腸除外）為0.2 mg/kg。

Pb 對人體有很大危害，會造成神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等多方面的損傷。目前中國多地存在食品鉛含量超標(biāo)的問題，2007 年浙江省調(diào)查發(fā)現(xiàn)14 大類1836 份食品存在鉛超標(biāo)問題，超標(biāo)率7.60%。福建省檢測的258 份食品中，蔬菜類鉛超標(biāo)率高達(dá)41.6%，四川省調(diào)查發(fā)現(xiàn)糧食鉛超標(biāo)率為8.6%、蔬菜為2.6%、奶類高達(dá)20.0%。2014 年檢測的紹興地區(qū)10 類1384 份食品，發(fā)現(xiàn)鉛超標(biāo)率為2.0%，中位值為0.019，水產(chǎn)品、動物內(nèi)臟以及糧食的鉛超標(biāo)率相對較高。

1.2 鎘

Cd 是一種積累性的重金屬，活性較強(qiáng)，大量富集于植物中時并不影響植物的生長。但是Cd 通過食物鏈進(jìn)入人體，可以在人體存留多年，主要蓄積在腎臟和肝臟中，超過一定量時會引起骨痛病、腎損傷、骨質(zhì)疏松、致癌、致畸性等。著名的日本“痛痛病”就是由于Cd 污染引起的。

Cd 化合物屬于中等毒性，CAC 對Cd 進(jìn)行風(fēng)險評估結(jié)果，PTWI 為0.007 mg/kg 體重。中國規(guī)定不同食品的Cd 限量在0.05~1.0 mg/kg。例如：稻米、糙米、大米等限量值為0.2 mg/kg，其他谷物及谷物碾磨加工品為0.1 mg/kg；葉菜蔬菜為0.2 mg/kg，豆類塊根和塊莖蔬菜等為0.1 mg/kg；肉類（禽畜內(nèi)臟除外）及肉制品（肝臟制品、腎臟制品除外）為0.1 mg/kg；蛋類及制品為0.05 mg/kg。

2012—2013 年承德市監(jiān)測的979 份食品中，超標(biāo)23 份，超標(biāo)率為2.35%，發(fā)現(xiàn)部分食品存在鎘、鉛、總砷等污染問題。蔣立新等檢測了深圳市4360 份食品中鎘含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水產(chǎn)品（不含藻類）中Cd 污染最嚴(yán)重，超標(biāo)率9.49%，米及米制品超標(biāo)率2.30%、蔬菜為1.23%等。

1.3 汞

Hg 不像其他的重金屬是固態(tài)的，它呈現(xiàn)液態(tài)且易揮發(fā)。自從工業(yè)時代開始，Hg 釋放到環(huán)境中的量不斷增加。無機(jī)汞和金屬汞在水中易轉(zhuǎn)換為甲基汞，而被水生生物吸收，因此，對水產(chǎn)動物及制品中Hg 的檢測尤為重要。

Hg 會導(dǎo)致神經(jīng)毒性和大、小腦出現(xiàn)病理組織學(xué)病變，出現(xiàn)帕金森氏癥，危害生殖系統(tǒng)和肝臟等。日本熊本縣發(fā)現(xiàn)的“水俁病”就是由于汞中毒引起的。汞化合物屬于高毒至中等毒性，CAC 對Hg 進(jìn)行風(fēng)險評估結(jié)果，PTWI 為0.005 mg/kg 體重。中國規(guī)定不同食品的總Hg 限量在0.01~0.05 mg/kg，甲基汞在0.5~1.0 mg/kg。例如：肉食性魚類及制品甲基汞的限量值為1.0 mg/kg，水產(chǎn)動物及制品（肉食性魚類及制品除外）甲基汞為0.5 mg/kg；谷物及制品的總汞為0.02 mg/kg；新鮮蔬菜為0.01 mg/kg；肉類總汞為0.05 mg/kg；蛋類及制品總汞為0.05 mg/kg。

中國是世界第三大產(chǎn)汞國，因此汞污染的情況也很嚴(yán)重，汞污染和汞中毒的事件常有報道。山東省曾報道南四湖水產(chǎn)品中汞污染嚴(yán)重，不同類型的湖魚受到不同程度的污染。

1.4 砷

類金屬As 俗稱砒霜，As 在動物體內(nèi)有很強(qiáng)的蓄積性，是致癌物質(zhì)。As 通過呼吸道吸入、飲食以及皮膚接觸等多個途徑進(jìn)入人體。As 會造成人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等人體各系統(tǒng)損傷，更嚴(yán)重者導(dǎo)致癌變。

CAC 對無機(jī)As 進(jìn)行風(fēng)險評估結(jié)果，PTWI 為0.015 mg/kg 體重。中國規(guī)定不同食品的無機(jī)As 限量在0.05~1.5 mg/kg，總As 在0.01~0.5 mg/kg。例如：稻谷、糙米、大米谷物及制品無機(jī)As 限量值為0.2 mg/kg，谷物（稻谷除外）總砷為0.5 mg/kg；新鮮蔬菜0.5 mg/kg；肉類及制品0.5 mg/kg；生乳、巴氏殺菌乳、滅菌乳、發(fā)酵乳等乳及乳制品總砷為0.1 mg/kg。從相關(guān)文獻(xiàn)中調(diào)研發(fā)現(xiàn)，海藻、一些魚類以及水稻等食品中總砷和無機(jī)砷含量較高，尤其是生長在砷污染的土壤中情況更嚴(yán)重。

1.5 鉻

Cr 離子有2 個價態(tài)分別為Cr³⁺和Cr⁶⁺，2 個離子功能差別很大。其中Cr³⁺為人體所必需的微量元素，可以調(diào)節(jié)人體血糖，促進(jìn)脂肪和蛋白質(zhì)的合成。而Cr⁶⁺為有毒元素，可以通過吞入或者吸入人體，造成消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的損傷，并可以導(dǎo)致癌變。中國規(guī)定谷物及谷物碾磨加工品限量值為1.0 mg/kg；新鮮蔬菜為0.5 mg/kg；肉類及制品為1.0 mg/kg；生乳、巴氏殺菌乳、滅菌乳等乳及乳制品為0.3 mg/kg。

2.1 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法主要是根據(jù)不同元素共振吸收線的光譜特性，通過其變化來實現(xiàn)元素的定性和定量分析，主要有火焰原子吸收光譜法、電熱原子吸收光譜法等。該法在食品、土壤、植物等重金屬含量測定中被廣泛使用，具有靈敏度高、分析速度快、方法針對性強(qiáng)、受外界影響小等特點，并且此法可實現(xiàn)多種元素的同時測定，作為微量元素測定的首選方法，常用來測定食品中Pb、Cd、Zn 和Cu 等元素。但是，該方法存在使用儀器偏大、操作和設(shè)備復(fù)雜等問題。

2.2 紫外可見分光光度法

紫外可見分光光度法利用重金屬與顯色劑可以發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的特性，生成有色分子團(tuán)，利用溶液顏色與濃度成正比的關(guān)系，進(jìn)行檢測分析。該方法具有靈敏度高、測定速度快、儀器輕便、操作簡單等優(yōu)點，是目前最常用的方法。但是由于一些特征性的指示劑不易得到，限制了某些元素的測定。

2.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是電感耦合等離子體與質(zhì)譜法聯(lián)合使用的分析方法，可以同時檢測多種重金屬元素，幾乎可以測定已知的所有金屬和非金屬元素，具有靈敏度高、檢測速度快、線性范圍寬、干擾小，檢測限低至ppt 級等優(yōu)點。高慧莉等采用此方法進(jìn)行蔬菜中多種重金屬元素測定，加標(biāo)回收率為95.9%~104.9%，變異系數(shù)RSD＜10（n=6），通過與原子吸收光譜法的測定結(jié)果相比證明，該方法適合用來測定蔬菜中重金屬元素含量。

2.4 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法利用吸收輻射能量后的蒸汽態(tài)原子會發(fā)出特征波長熒光的特性，并且熒光強(qiáng)度與元素濃度成正比，可以同時檢測多種重金屬元素，檢測精度高于原子吸收光譜法。具有干擾小、譜線分析簡單、易于操作等優(yōu)點。

2.5 液相色譜法

液相色譜法是利用痕量的重金屬離子與有機(jī)試劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)后產(chǎn)生絡(luò)合物，再利用色譜柱分離成單個成分后，檢測器實現(xiàn)對重金屬元素的定性和定量分析，可以同時檢測多種重金屬元素。董黎等采用高效液相色譜法，通過金屬離子與二硫腙體系反應(yīng)后的色譜變化情況，測定獨活等藥材中重金屬含量，建立同一波長下測定中藥材中Hg、Cu 和Pb 的檢測方法。

重金屬的檢測方法很多，根據(jù)檢測原理的不同，主要有原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法、液相色譜法等，其中原子吸收光譜法和ICP-MS 法等是較為成熟的檢測技術(shù)，可以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果、靈敏度較高。但是，由于使用的儀器價格高、儀器不易移動、檢測時間長等不適合室外的快速檢測。因此，為了適應(yīng)實際需要和方便使用，近年來不斷研究出一些檢測速度快、易于操作的重金屬快速檢測技術(shù)。

3.1 試劑比色檢測法

重金屬可以與不同的顯色劑作用，發(fā)生特定反應(yīng)，產(chǎn)生有色分子團(tuán)，再利用固定波長的分光光度計測定，實現(xiàn)快速檢測。該方法中涉及的儀器體積小、價格低廉、技術(shù)較成熟，被認(rèn)為是重金屬檢測的首選方法。但是此檢測方法中所使用的樣品必須經(jīng)過消解等前處理，成為溶液之后，才能檢測。如果可以改為浸提萃取法，可更好的實現(xiàn)快速檢測。砷可以采用硼氫化物還原比色法，鉛使用二硫腙比色法，汞采用二硫腙比色法，鎘采用6-溴苯丙噻唑偶氮萘酚比色法，鉻采用二苯碳酰二肼比色法。

3.2 重金屬快速檢測試紙法

將具有特效顯色反應(yīng)的生物染色劑通過浸漬附載到試紙上，獲得重金屬快速檢測試紙，并且通過多次研究確定試紙與重金屬的最佳反應(yīng)條件。該試紙檢測重金屬準(zhǔn)確率在95%以上，具有快速、靈敏度高、精密度好、重復(fù)性高等優(yōu)點。并以此為基礎(chǔ)，制備了快速檢測試劑盒，適宜現(xiàn)場實時檢測，僅需要10 min 即可完成檢測，對重金屬檢測靈敏度可達(dá)0.01~20.00 mg/kg。王紅勇等利用鉻的特色反應(yīng)結(jié)合智能手持式光電比色計，實現(xiàn)了對鉻含量的快速和定量測定，最低檢出限為0.2 mg/L。

3.3 電化學(xué)技術(shù)快速檢測法

電化學(xué)分析技術(shù)中一個標(biāo)準(zhǔn)的電分析化學(xué)體系包含電解質(zhì)溶液、電化學(xué)傳感器（也稱電極）以及電化學(xué)檢測儀器。王志強(qiáng)結(jié)合納米材料技術(shù)和電化學(xué)傳感技術(shù)，研發(fā)了多個靈敏度高、成本低的重金屬傳感器，綜合微電子技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)，創(chuàng)制出功耗低、便攜式的檢測儀，將二者結(jié)合構(gòu)建一套適用于農(nóng)村基層的重金屬檢測平臺。主要研制了以下4 種傳感器：

3.4 酶抑制快速檢測法

酶抑制法直接利用酶的抑制率大小來反應(yīng)有害物質(zhì)殘留程度，可以在短時間內(nèi)快速、準(zhǔn)確篩選出大量超標(biāo)樣品。目前已有脲酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、磷酸酯酶、異檸檬酸脫氫酶等多種酶用于重金屬含量測定。酶抑制法操作簡單、測定快速、價格便宜等優(yōu)點。

食品中重金屬污染是中國食品生產(chǎn)必須要面對和解決的主要問題，想要解決這一問題，建議從以下幾方面開展研究工作。

4.1 嚴(yán)格控制重金屬源頭，加強(qiáng)治理

中國食品主要來源于土地，而由于采礦、冶煉、制革、印染以及汽車尾氣等工業(yè)、制造業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ�活產(chǎn)生的各種垃圾，造成農(nóng)田重金屬污染嚴(yán)重，因此應(yīng)從源頭控制污染，以預(yù)防為主，綜合防治，減少有毒有害重金屬向環(huán)境中的排放，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，回收工業(yè)三廢中的重金屬。治理途徑主要有兩種：一種是采用多種途徑清除污染物，例如可以利用一些超級累植物的特性，清除土壤中的重金屬；另一種是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。

4.2 加強(qiáng)快速檢測技術(shù)和方法的研究

目前，重金屬檢測中主要存在樣品前處理復(fù)雜、使用儀器不方便、檢測時間久、不易實時實地測定等問題，因此，可利用新型功能材料及先進(jìn)檢測技術(shù)和儀器研發(fā)靈敏度高、成本低、便攜、快速的野外檢測設(shè)備和儀器，實現(xiàn)食品中重金屬的快速檢測。

4.3 政府管理部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度

食品直接關(guān)系人民群眾的健康安全問題，因此，政府相關(guān)管理部門應(yīng)該提高對食品質(zhì)量和安全的重視，加強(qiáng)監(jiān)管力度，并且了解國外發(fā)達(dá)國家食品的安全限度標(biāo)準(zhǔn)，以及對中國食品的出口政策，根據(jù)多方面的政策和標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整中國的食品標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能真正的保證食品質(zhì)量的安全。

4.4 引入食品重金屬風(fēng)險評估體系

近年來，許多國家都開始建立各自的專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)食品重金屬風(fēng)險評估。重金屬風(fēng)險評估主要分為重金屬污染源分析與危害判定、劑量-效應(yīng)分析評價、重金屬膳食暴露評估和風(fēng)險表征描述等4 個方面。風(fēng)險評估可以發(fā)現(xiàn)食品質(zhì)量安全存在的未知風(fēng)險隱患以及評估已知危害程度和相應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)功能等，提升風(fēng)險管理能力。

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