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试论食品中重金属镉污染状况及其检测技术

2019-01-05吴晓飞常熟市产品质量监督检验所

食品安全导刊 2019年24期
关键词:金属镉中镉原子荧光

□ 吴晓飞 常熟市产品质量监督检验所

1 引言

“食品安全无小事”,食品作为民生的最基本保障,是人类赖以生存的物质基础,关系到人民群众的身体健康、关系到经济发展和社会稳定。近年来重金属的危害被人们广泛认知。其中一种重金属镉与它的同族元素汞和锌相比,危害要大得多,被镉污染的空气和食物对人体的危害严重,在人体内代谢缓慢,可对肾脏和肝脏造成巨大伤害,还可以造成骨质疏松和软化,日本因镉中毒出现“痛痛病”。因此,充分认识当今食品中镉污染现状,并掌握其检测技术,在食品安全领域实现有效监控。

2 食品中重金属镉污染现状

重金属一般是指比重在5.0以上的金属,如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)和镍(i)等45种[1]。镉不是人体的必需元素,人体内的镉元素全部是从外界获得,镉通过食物、水和空气进入人体,并积蓄起来。镉的吸收分为两种,一种是主动吸收,如吸烟;一种是被动吸收,通过呼吸和饮水吸收了食物和空气中残留的镉。

目前食品中镉污染来源主要是土壤污染和水污染,镉对土壤的污染主要通过工业废气随风扩散后自然沉降对土壤造成污染以及工业废水灌溉农田,使土壤受到镉的污染。镉作为炼锌业的副产品,主要用在电池、燃料或者塑胶稳定剂,近年来也用于工业合金等。相较于其他重金属更加容易被农作物吸附,进而通过食物进入人体。铅锌矿、有色金属冶炼和用镉化合物做原料的工厂是镉污染的重灾区。因此,工业比较发达的地区镉污染相对较重,例如浙江温州、沈阳张士灌、江西大余等地。

镉具有在生物体内蓄积的特点,因此不同食品被镉污染的程度差异非常大,在海产品、稻谷类、动物内脏与食用菌等食物中镉的含量较高。在水果蔬菜中的含量相对低一些。研究表示,酸性土壤中的镉要比碱性土壤中的镉易于吸收、植物性食品镉含量相对较低。

3 食品中镉含量标准

日内瓦的国际食品规范委员对食物中镉、铅含量设定新的国际标准,以提高食品安全。根据新标准,白米中镉的含量最高不能超过0.4 mg/kg;在除牡蛎和扇贝外的贝壳类及鱿鱼、章鱼等头足类海产品中,镉的含量不能超过2 mg/kg;在鱼类中,铅的含量最高不能超过0.3 mg/kg;水果及其制品镉含量不能超过0.05 mg/kg;豆类及其制品镉的含量不能超过0.2 mg/kg。因为地域差异原因,对食品的加工及饮食需求不同,使得各地区具有区域性标准。国内外相关标准也存在不同的差异。因此根据实际状况,综合考虑多方因素,不断改进食品镉含量标准,完善相关标准制定体系,提高食品安全标准。

4 食品中镉的检测方法

近年来,重金属的检测技术和方法得到较大提升和改进,在原有的原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和比色法的基础上,出现了电感耦合等离子质谱法、降级溶出伏安法和试纸检测等检测方法[2]。

4.1 传统检测方法

传统检测方法包括原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和比色法。原子吸收光谱的应用领域较广,因其灵敏度高、抗干扰能力强以及易于清理的特点,可满足多种元素检测需求,可用于甜菜块根镉元素的检测。原子荧光光谱通过对荧光发射强度的测定来测量元素含量。对样品的需求小,其与原子吸收光谱法同样具有灵敏度高、抗干扰能力强以及选择性强的特性。测量铅汞镉等元素都可选用原子荧光光谱法。紫外分光光度法在谷类的镉含量测定中较为常见,具有经济和高效性。

4.2 新型检测方法

随着检测方法及手段的提升,电感耦合等离子质谱法和降级溶出伏安法在检测中的应用更为广泛。在蔬菜镉含量的检测中主要采用电感耦合等离子质谱法,其具有精准的分析力和抗干扰能力,并且具有检测时间短的特性。阳极溶出伏安法是检测镉、锌等元素的主要方法。电化学分析方法是一个标准的电分析化学体系,由电解质溶液、电极以及化学检测仪器组成,其具有灵敏度高,成本低的特点。重金属检测平台近年来出现的免疫检测技术,如荧光偏振免疫技术、免疫胶体金快速层析法、KinExA免疫学法以及竞争性酶联免疫法等检测技术,用于重金属离子的分析检测,能够实现检测速度快、费用低和灵敏度高等要求。

5 结语

食品中重金属镉的污染情况受到很多方面的影响,其中污染来源不同造成的污染也不同。因此,需要对污染源有一定的了解,在日常生活中尽量规避受污染较重的食物,调整饮食习惯。另外,食品中重金属镉的检测方法也不尽相同,根据不同的检测方法具有的特性,选择最适合的检测方法,有利于获得更精确的检测结果。随着信息化快速发展,检测仪器也越来越先进,镉的检测技术不断提高。未来,免疫学检测等新型检测方式将更广泛的应用于重金属检测领域。

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