原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中的運用研究

郝麗紅

大同市質量技術監督檢驗測試所 山西大同 073000

重金屬超標問題帶來的不僅僅是環境污染，其對人類的健康也帶來了威脅，人體內重金屬累積達到一定數量時，重金屬就會產生本質性的變化。而在日常生活中，食品是重金屬依附的主要載體，很多食品中都含有汞、鉛、鉻、砷等重金屬元素。通過國家權威部門的實驗驗證，當人體內重金屬含量超標后，人體的神經系統、呼吸系統就會遭受破壞，導致血管產生疾病。而重金屬含量過高還容易引發人體重金屬中毒，刺激消化功能與吸收系統。所以，食品的重金屬檢測一直是國家控制食品安全的重點，常使用的方法有多種，但是原子吸收光譜法以其具備的效率高、準確性好、選擇好、檢出限低等優勢應用最為廣泛。

1 原子吸收光譜法概述

原子吸收光譜法在對食品中重金屬進行檢測過程中，其主要是通過氣態原子能夠吸收一定波長范圍內的光輻射，這種光輻射被吸收后，其氣態原子的外層電子會產生反應，能夠從基態躍遷到激發狀態，從而根據不同的狀態與現象進行判斷。但是原子中電子在能級上存在差異，所以檢測中會對波長范圍內的輻射光進行選擇性的共振吸收，共振吸收的輻射光剛好能夠滿足原子被激發的需求，從而也會產生相等的發射光譜波長，而這也是檢測判斷的主要依據[1]。根據測定元素的不同對原子吸收光譜法進行劃分，主要有三種類型：第一種是火焰原子吸收光譜法、第二種是石墨爐原子吸收光譜法、第三種是氫化物發生原子吸收光譜法。具體的選擇要根據測定食品類型以及檢測條件的要求來決定。

檢測主要適用到的儀器是原子吸收光譜儀，這種儀器的操作簡便，但是根據測定物的不同需要陰極燈、燈電流值、狹縫寬度等其它要素的配合來測定，如果在需要檢測多種數量級或想獲取較高的檢測質量，需要對檢測物品進行預處理，并提升進樣技術水平。雖然目前在客觀條件上還受一定的限制，原子吸收光譜法在測定難溶元素時靈敏度還有較高的提升空間，但是相比較其它檢測方法，其應用范圍較為廣闊，而且檢測結果的精準度高、回收率高、誤差小。因此，在肯定原子吸收光譜法優勢的同時，也要看到其存在的不足，在檢測中盡量避免其劣勢產生作用，如果檢測樣品相對復雜，要提前進行干擾處理，避免對檢測結果產生影響。

2 在糧食檢測中的運用

糧食的重金屬來源主要是肥料、農藥以及客觀環境，如土壤、水源、大氣環境等，在這些因素中重金屬含量過高會限制農作物的生長，影響糧食最終產量，而且通過生物界的食物鏈，重金屬會在食物鏈中不斷積累、傳播，從而導致程度加深，最終使糧食中含有大量的重金屬元素，一旦人類服用，就會有中毒致死的危險。我國相關研究部門采用原子吸收光譜法對幼兒常食用的20多種農作物進行了重金屬元素檢測[2]。具體結果如表1所示。從表中數據可以看出，有乳嬰兒糧食中的重金屬含量明顯高于無乳嬰兒重金屬含量，檢測中也利用了其它檢測方法，但檢測出的有效結果較少，而且準確率與原子吸收光譜法相比較低，因此，可以看出原子吸收光譜法在糧食重金屬檢測中具有一定的優勢。

表1 嬰兒食用農作物重金屬含量檢測結果

3 在蔬果檢測中的運用

蔬果中重金屬的主要來源是肥料、農藥，不合理的用藥不僅會導致蔬果的生長質量下降，藥物中不健康成分也會殘留在蔬果中，對食用人體健康造成危害。將原子吸收光譜法應用到蔬果重金屬元素檢測中能夠有效的對蔬果中鉛元素、鉻元素進行檢測，并通過使用不同體積的硝酸消解液對檢查結果進行檢測，差距較小，可以判定檢測結果可靠度較高。例如，利用石墨爐原子吸收光譜法對西紅柿、辣椒等兩種蔬果中的鎘、鉻、銅、錳、鉛五種元素含量進行檢測，檢測前通過閉口微波消解方法對樣品進行處理，使用的消解液為不同體積硝酸與過氧化氫，最終檢測結果出現了不同情況，如圖1所示，在硝酸為6mL、過氧化氫2mL時，檢測結果最為穩定且為最大值。當實驗處于最佳條件時，鉛、鉻、鎘檢出限為0.293μg/L、0.037μg/L、0.850μg/L，相對標準差處于2.1%-5.3%范圍內，回收率處于95.0%-101.9%范圍內。

圖1 不同消解液用量對辣椒和西紅柿樣品微波消解的影響

4 在海產品檢測中的運用

海產品主要來自我國沿海地區，其重金屬的主要來源是水體，由于近年來工業化、城鎮化進程不斷加快，我國水體污染越來越嚴重，很多近海海域中的生物以及植物都含有較高的重金屬元素。我國科研人員通過對普通食物與海產品重金屬檢測時發現，海產品的重金屬含量要遠遠超出蔬果、糧食，其中汞元素、鎘等含量最為明顯。因此，為了加強保護食品安全，以魚類、貝類對重金屬十分敏感的食物為檢測對象，分析魚類、貝類體內的重金屬元素以及含量，從而確定準確的重金屬來源渠道。例如，顧佳麗通過石墨爐原子吸收光譜法對我國遼西地區常見食用魚的肉、內臟、鰓等組成部分進行了鎘、銅、鐵、鋅、鉻、鉛六種元素含量檢測，檢測結果顯示出，這六種元素含量在內臟器官中的含量要明顯高于魚肉。

另外，貝類也是人類日常生活中主要食用的海產品，通過檢測發現，貝類的重金屬含量更高，為此，也將貝類作為我國食品重金屬檢測的重點對象。王軍等人通過原子洗手法對養殖蝦夷扇貝中的鎘、鉛、銅、鋅四種元素含量進行了檢測，檢測結果顯示，閉殼肌中鉛與鎘的含量相對較低；而蝦夷扇貝內臟中的鉛含量處于50%左右，鎘占比重高達85%[4]。

5 在肉制品中的運用

魏剛才等人選擇野豬肉與家豬肉利用原子吸收光譜法對豬肉中銅、鋅、鐵、鈣四種元素含量進行檢測，通過檢測結果發現，這四種重金屬元素在家豬肉與野豬肉中都廣泛存在，其中，這四種元素在野豬肉中的含量要明顯高于家豬肉；劉立行等人又利用懸浮液技術與非完全消化法對豬肝進行了檢測，能夠快速檢測出其中的鋅含量。方法的線性范圍處于0μg/L-10μg/L范圍內，相對標準差為2.64%，且回收率可達到98%以上[5]。

6 結語

綜上所述，原子吸收光譜法在食品重金屬檢測中具有不可比擬的優勢，能夠準確的測量重金屬含量，而且操作便捷、靈敏度高，但仍然存在可提升的空間，這也需要我國科研人員不斷提升原子吸收光譜法的水平與科技含量，使其適用于更廣闊的范圍，為食品安全提供更精準的檢測數據。