浅析现代重金属检测技术

郭安宇 李和祥

摘 要：让人们放心食用的食品的重金属含量一定非常低的，如果人们摄入了大量的重金属会引起各种严重的疾病，给每个人的日常生活带来毁灭性的打击。所以，针对食品的重金属含量检测无疑时保证人们身体健康的重中之重。本文站在现代化重金属检测技术的角度出发，为未来相关技术的发展进行深入分析和探讨。

关键词：光谱法;重金属;检测技术

1.引言

在近些年，食品安全问题越来越受到了广大民众的重点关注，并且在食品安全中影响力最大的要素便是重金属含量。因为重金属是无法在人体内降解的，所以当人们从食品中摄入了重金属之后，会在人体体内不断累积，当达到一定量后会直接对人们的身体健康造成严重的威胁，这就使得我们无论如何也不能放松对于食品中重金属含量的检测。随着我国科学技术的飞速发展和进步，相应的重金属检测技术也在不断进步，与此同时我国的诸多学者和教授都在如何将重金属检测技术便民化、高效化以及简单化上不断努力着，本文主要对近几年我国国内学者对于重金属残留检测技术的研究成果进行分析和讨论。

2.重金属检测技术

2.1原子荧光光谱法

原子荧光光谱法（AFS）源自于上个世纪60年代，具体原理是在辐射能量的激发下发射一种高强度的荧光，从而对检测对象中残留的重金属含量的一种发射光谱分析的方法。学者蓝海英等人使用了AFS光谱法检测了耳草中的Hg、As、Se以及Cd等元素的含量，其结果表明这四种元素的加标回收率在97.2%到105.4%之间，Hg、As、Se、Cd的检出限分别为0.016 ng/ml、0.305 ng/ml、0.082 ng/ml、0.039 ng/ml。曾晓丹则是采用的湿法消解，也就是荧光光谱法择定北五味子中的四种重金属含量，结果表明As、Hg、Se以及Cd的捡出限90.9%、95.21%、92.31%以及95.58%，相对标准偏差分别为1.83%、1.65%、1.76%以及1.21%，这种方法的优势在于操作比较简单快捷、准确度比较高、检出限较低，非常适合推广使用。原子荧光光谱法也可以检测出砷、铋、硒、汞、锑、锡、镉等多种元素，这种方法目前已经较为普遍地应用在医药业、农业以及食品安全等多个领域。

2.2原子吸收光谱法

原子吸收光谱法起源于上个世纪的五十年代，这是一种通过测定特定的气体对光辐射的吸收程度，从而来判断检测对象中的金属含量，这种方法是现阶段我国检测重金属残留含量的最常用方法，其中石墨炉和火焰是要用到的原子化器。学者郎定常对这种测量方法进行了一定程度的优化，并且在石墨炉吸收光谱仪的基础上设计了能够检测出大米中镉残留含量的手段，通过不断地优化实验，最终得出两者的标准曲线相关系数为0.9993与0.9999，且相对标准偏差为1.4%与2.88%，回收率在97.6%到103.4%之间，这种方法的操作相对于前者来说更为快捷方便，能够在短时间内准确地测出特定金属的含量，比如可以在白酒以及其他酿酒的材料中精准地测出镉的含量。储德韧使用了火焰原子光谱吸收法来测量化肥中的重金属镉、铬和铅的残留量，这几种元素具有较高的不确定度，其结果表明这些元素的不确定度主要是因为测量实验品中的标准曲线和测量中重复性中的大量不稳定分量。

2.3酶抑制分析法

使用酶抑制分析法来检测食物中的重金属含量主要是根据酶的基因功能与重金属离子的充分融合，这会使得的活性大大降低，进而导致一系列连锁反应，比如电导率、PH值以及显色剂颜色等等元素都发生着不同程度的改变，检测人员们通过这些变化现象对食物进行光信号检测，才能够最终判断食物中是否真正含有重金属。现阶段我国较常用的叫测方法使使用脲酶，其次是磷酸酯酶与葡萄糖氧化酶。我国学者华银锋使用脲酶检测出了样品中的重金属离子，之后对重金属的缓冲液类型对脲酶的活性抑制效果做了鉴定，结果说明了脲酶的活性与存在于缓冲液中的重金属例子的浓度有着密切的关联，如果重金属离子的浓度越高，那么能够脲酶活力的效果和速度就越快。于寿娜也对重金属Cd、Hg等符合污染对磷酸酶活力的抑制影响，其结果表明Cd、Hg的单一污染和符合污染都对磷酸酶的活性呈现了较强的作用，并且也是随着污染程度的增加，其抑制效果也不断加强。

2.4紫外分光光度法

紫外分光光度法指的是在200到760nm之间的波长范围内测定物质对于光的吸收程度，进而以此为基础建立起的一种快速的测量方法，这种方法的突出优势在于操作简单、检测速度快，目前主要运用于对于各种药材的检验工作中。田雅琴使用紫外分光光度法对常用的八种药材中的重金属含量开展了测定工作，结果表明药材中铅的浓度一般在0.01 ～ 0.50μg/ml，在这个范围内重金属含量于光吸收度呈现了明显的线性关系（r=0.98877），加权平均回收率为99.67%，RSD=1.41%（n =6）。李可对淮红花中的重金属含量也进行了测量，结果表明此药材的铅含量在0 ～ 40 μg/g之间，也呈现了与吸收度的良好的线性关系，其具体重金属含量为18.71 μg/g，符合我国的标准。

3.结语

我国传统的重金属检测体系和具体手段都已经较为成熟完整，大多数方法都已经广泛地运用到了社会各个领域之中，但是因为检测要使用到的材料和设备的成本都比较高昂，而且也需要很多时间来完成，所以目前我国大部分对于食品中的重金属含量测量工作的效果还具有很大的成长空间。随着计算机科学技术以及生物科学研究的不断进步于发展，重金属检测技术的发展速度也是逐渐加快，更加高效、精确以及成熟的重金属检测技术正在酝酿之中。

参考文献

[1] 蓝海英，丁冶春，范小娜等.微波消解-原子荧光光谱法测定耳草中四种重金属元素含量 [J] . 广东微量元素科学，2013，20 （6）：32 ～ 35.

[2] 曾晓丹，张慧颖.湿法消解-原子荧光光谱法测定北五味子中重金属含量[J].分析科学学报，2011，27（6）：808 ～ 810.

[3] 郎定常，邓亚红，鲍姝等.石墨炉原子吸收光谱仪测定白酒及酿酒原料大米中重金属镉的研究[J] . 酿酒科技，2019 （02）：17 ～ 23.

[4] 储德韧，许欢 ，章明洪. ICP-OES 法測定固体废弃物中重金属含量的不确定度评估 [J] . 工业计量，2017，27 （06）：32 ～ 37.