食品中重金属污染物的多元分析和定量检测研究

◎ 劳 丹

（合浦果香园食品有限公司，广西 北海 536100）

随着工业化和农业现代化的快速发展，食品重金属污染问题日益凸显，严重威胁着人类的健康和生态安全。为了确保食品的安全性，对重金属污染物的检测和控制至关重要。当前，多元分析方法和定量检测在食品重金属检测中发挥着越来越重要的作用。这些方法不仅能够提高检测的准确性和灵敏度，而且能够更好地分析重金属的来源和分布。因此，本文深入探讨了食品中重金属污染物的多元分析和定量检测，以期为保障食品安全提供有力支持。

1 食品中重金属污染物来源

食品中的重金属污染物来源广泛，包括环境污染、农业生产、工业废弃物排放以及食品加工过程污染等。这些污染物在环境中不易被分解和清除，通过大气、土壤、水源等途径逐渐累积，最终进入食品中，对食品安全和人类健康造成严重威胁。①大气中的重金属污染主要来源于工业生产和交通尾气排放，这些气体和颗粒物随风力和雨水等自然力进入土壤和植物中，导致食品被污染；土壤中的重金属污染主要来源于采矿、冶炼、化工等工业废弃物的排放以及农业化肥和农药的不合理使用。这些重金属在土壤中不断积累，通过植物根部吸收进入作物，最终进入食物链终端人类体内[1]。②水源中的重金属是食品污染的重要来源，工业废水、城市污水等未经处理直接排入水体，会通过灌溉和养殖等途径进入食品中；在农业生产过程中，农药、化肥和其他农业添加剂的使用，也可能导致食品中的重金属含量超标。同时，农药和化肥中的重金属成分在土壤中累积，被植物吸收；畜禽养殖过程中使用的兽药和饲料添加剂也可能含有重金属成分，对畜禽产品造成污染。③食品加工过程中可能引入重金属污染物。例如，食品加工设备、容器和包装材料中使用的某些化学物质可能污染食品，导致食品受到重金属污染。

2 多元分析方法在食品重金属检测中的应用

2.1 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法（AAS），在食品重金属检测中具有独特的优势。该方法基于原子能级跃迁的原理，能够通过特定波长的光精确地检测样品中的重金属含量，其准确性和灵敏度都非常高，并且可以直接对固体和液体样品进行分析，无需复杂的样品预处理步骤。与其他检测方法相比，AAS 操作简便、分析速度快，能够满足食品快速检测的需求[2]。该方法不仅能够节省大量的时间和资源，还能确保食品安全得到及时监控。在实际应用中，AAS 能够有效检测出食品中的多种重金属元素，如铅、汞、镉等。通过简单调整实验条件和选择合适的光源，该方法能够实现对不同重金属元素的精确分析。

AAS 不仅可以帮助人们了解食品的原材料和生产过程，还能及时发现潜在的安全隐患，阻止问题食品流入市场。然而，任何技术都有其局限性，AAS 也不例外。例如，对于某些低浓度的重金属元素，AAS 可能会出现检测限较高的问题，无法准确地检测其含量。此外，对于复杂基质样品的分析，可能存在干扰物质影响检测结果。因此，在实际应用中，检测人员通常会结合其他检测方法，以提高分析的准确性和可靠性。尽管如此，AAS 在食品重金属检测中的地位依然不可动摇。作为食品检测人员，必须熟练掌握这种技术，才能更好地履行自己的职责，确保食品安全得到有效保障。同时，检测人员需要时刻关注食品领域的新技术和新发展，只有不断创新和完善检测方法，才能为公众提供更加安全、可靠的食品环境，让每一个人都能享受到健康、美味的食品。

2.2 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）在食品重金属检测中发挥着重要作用。对于食品检测人员来说，深入理解和熟练掌握这一技术至关重要。ICP-MS 以高灵敏度、高精度和多元素分析的特点，在食品重金属检测中独树一帜。这种方法通过等离子体炬管加热样品，使样品中的原子或离子被电离并加速飞行，再经质谱仪精密检测。通过测量不同元素的质荷比，可以精确测定各种重金属元素的浓度。

在实际应用中，ICP-MS 具有高灵敏度和准确性，能够检测食品中微量的重金属元素，为食品安全提供有力保障[3]。同时，ICP-MS 能同时分析多种元素，显著提高检测效率，减少单个元素检测的时间和成本。此外，该方法对样品预处理的要求相对较低，能直接对固体或液体样品进行分析，简化样品处理步骤。然而，ICP-MS 也存在其局限性。例如，对于某些高浓度的基质样品，ICP-MS 可能会出现基质干扰效应，影响检测结果的准确性；对于某些特定元素，如气体元素或轻元素，该方法的检测效果可能不尽如人意。因此，在实际应用中，检测人员通常会结合其他检测方法，以提高分析的准确性和可靠性。尽管存在这些局限性，ICP-MS 在食品重金属检测中仍发挥着重要作用。作为食品检测人员，应深入学习和掌握这一技术，确保食品安全得到有效保障。同时，检测人员应持续关注这一领域的新技术和新发展，推动检测方法的创新和完善，为公众提供更加安全、可靠的食品环境。

3 定量检测方法的选用原则

3.1 检测目标重金属污染物的特性

在食品检测工作中，针对重金属污染物的特性，合理选择定量检测方法至关重要，这不仅关乎食品的安全性，更是对消费者健康的有力保障。因此，食品检测人员需要深入了解和掌握目标重金属污染物的物理、化学性质，包括它们的溶解性、稳定性、挥发性以及与食品基质的相互作用等[4]。尤其对于那些易挥发的重金属，如汞、砷等，选择合适的检测方法尤为重要。因为这些元素在样品处理和运输过程中极易损失，所以检测人员需要选择能够捕集和稳定这些重金属的方法。例如，检测人员可以采用特殊的采样装置或容器来捕集这些元素，以减少在采样过程中的损失。同时，在样品处理和运输环节，检测人员需要采取适当措施保持这些元素的稳定性，以避免因挥发或与其他物质发生反应而影响检测结果。

对于那些与食品基质结合紧密的重金属，如铅、镉等，需要采用能够有效提取和分离的方法。这是因为这些重金属与食品基质紧密结合，不易被直接检测。因此，检测人员需要利用特定的提取剂或分离技术，将重金属从食品基质中分离出来，以便进行后续的定量分析。这可能需要使用一些特殊的化学试剂或物理分离技术，如酸消化、微波消解、沉淀分离等。此外，在选择定量检测方法时，检测人员需要考虑目标重金属的浓度范围以及样品中可能存在的干扰物质。对于低浓度或痕量水平低的重金属，需要选择具有高灵敏度和准确性的检测方法。例如，对于低浓度的重金属元素，需要使用一些高灵敏度的检测器或质谱仪等高端设备。同时，为了确保检测结果的准确性，排除其他物质的干扰，需要利用一些特殊的样品处理技术或净化步骤，以去除干扰物质的影响。

3.2 检测方法的准确性和精密度

在食品检测中，检测方法的准确性和精密度是衡量其性能的重要指标，也是选择定量检测方法的关键因素。这不仅关乎食品安全评估的准确性，更直接关系到消费者的健康。其中，准确性主要是指检测结果与实际浓度值的一致性。简单来说，一个可靠的检测方法应该能够准确地反映样品中重金属的实际含量。为了评估检测方法的准确性，食品检测人员可以通过对比已知标准品或参考物质的检测结果来进行验证。同时，检测人员需要注意不同浓度的重金属污染物可能对准确性产生的影响。一些方法可能在低浓度下表现良好，但在高浓度下则可能出现偏差。因此，检测人员需要对不同浓度的重金属进行测试，以全面评估方法的准确性。精密度是指在相同条件下，多次重复测定结果的接近程度[5]。一个精密的检测方法能够产生一致的、可重复的结果。为了评估检测方法的精密度，食品检测人员可以对已知浓度的标准品进行多次重复测定，并计算结果的变异系数或相对标准偏差等统计指标。低精密度意味着每次测定的结果都可能有所不同；高精密度意味着多次测定的结果非常接近，具有更好的可重复性。

除了准确性和精密度外，食品检测人员需要关注检测方法的检出限和线性范围等其他参数。其中，检出限是指能够检测到的最小浓度值；线性范围是指检测方法在一定浓度范围内的响应与浓度成正比的范围，尤其对于痕量重金属的检测，这些参数尤为重要。由于痕量重金属的浓度较低，因此需要高灵敏度的检测方法才能准确测定。了解检出限和线性范围，有助于食品检测人员选择适合的检测方法，并确定合适的样品处理和稀释步骤，以确保准确测量各浓度范围内的重金属含量。在选择定量检测方法时，食品检测人员需要综合考虑以上因素，并进行充分地实验验证和比较，这需要具备一定的专业知识和实验技能，并深入了解各种检测方法的原理、优缺点和适用范围。通过严谨的方法评估和比较，可以找到最适合特定食品类型和重金属污染物的定量检测方法，为食品安全的准确评估和质量控制，提供准确可靠的数据支持。

4 结语

食品中重金属污染物的多元分析和定量检测，对于保障食品安全至关重要。了解重金属污染物的来源，并采用适当的多元分析方法进行检测，是准确评估和控制这些污染物的基础。在选择定量检测方法时，检测人员应充分考虑目标污染物的特性、方法的准确性以及精密度、灵敏度等因素。通过严谨的方法评估和比较，找到最适合特定食品类型和重金属污染物的定量检测方法，为保障食品安全提供有力支持。