食用植物性農產品中重金屬檢測的重要性

陳霞 吳金濤

摘 要：通過簡述食用植物性農產品中重金屬污染來源、危害性、檢測方法及檢測的重要性，以期為農產品質量安全保駕護航。

關鍵詞：農產品；重金屬；危害；檢測方法

隨著科技的發展，人民生活水平的日益提高，人們逐漸從最初的追求吃飽轉變為追求吃好，入口農產品的安全問題已經成為黨和國家及百姓關注的焦點之一。農產品是指可供食用的各種植物、畜牧、漁業產品及其初級加工產品，包括糧食、蔬菜、水果、茶葉、肉、蛋、奶等，是絕大部分食品的材料來源。食用植物性農產品質量安全問題主要涉及重金屬污染、有機磷、氨基甲酸酯類及菊酯類農藥的污染[1]，它大大影響著人們的食品安全和生命安全。由于重金屬進入環境或生態系統后會存留、積累和遷移，再經過食物鏈的放大作用進入人體，在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害身體健康，因此本文主要針對食用植物性農產品中的重金屬污染展開探討。

1 農產品中重金屬的來源

重金屬是指密度大于4.5g/cm3、原子量大于55的金屬。隨著現代工農業的迅速發展，進入大氣、水體和土壤的有毒有害重金屬如鉛、鎘、汞、鉻以及類金屬砷等不斷增加，超過了正常范圍，引起環境的重金屬污染，從而導致農產品中重金屬污染。

1.1 水污染造成農作物生長環境中重金屬含量偏高

由于工農業、城市化的迅速發展，大量工業廢水、城市生活廢水的排放，造成河流、地下水受到不同程度的重金屬污染，又經灌溉使得水中的大量重金屬等污染物隨水流滲入到土層中，重金屬有效態被植物所吸收。我國利用污水灌溉農田面積為139.86萬hm2，其中有30%的土壤受不同程度的重金屬污染[2]。另外，大氣污染導致酸雨頻發，加劇了土壤酸化，增加了作物對重金屬的吸收[3]。

1.2 農產品投入品的不合理使用

在農業生產過程中農業投入品質量不過關，如施用了重金屬超標的農藥、化肥等投入品；或未按照產品說明，超范圍、超劑量使用，均可加劇土壤環境重金屬的污染，進而使農作物富集大量重金屬，造成農產品中重金屬含量超標。另外，畜禽養殖過程中使用的銅、砷制劑等通過畜禽糞便排入農業環境[4]，含有鉛、鉻等重金屬的農用塑料薄膜，在大量使用的過程中如不合理使用，也將成為不可忽視的重金屬污染來源。

1.3 農產品在加工、貯藏、運輸過程中被重金屬污染

由于重金屬的積累量與作物生長期、生長部位密切相關，因此采摘部位不同也可能造成產品重金屬超標。然而，很多農產品在到達消費者手里之前，都會經歷加工、貯藏和運輸過程。在農產品的加工過程中，加工用水重金屬含量超標、食品添加劑的不合理使用、加工機械不合格、貯藏器具或包裝材料重金屬含量偏高、運輸車輛衛生條件差等問題均可能導致重金屬遷移，從而增加農產品重金屬污染的風險。

2 重金屬的危害

2.1 重金屬對農作物生長的影響

植物對低劑量的重金屬往往具有耐受性，但當植物體內積累的重金屬含量超過植物最大忍耐劑量時，植物就會表現出明顯的損傷癥狀，其生長發育也會受到抑制甚至死亡。有的重金屬通過破壞植物細胞內自由基的產生和清除平衡，使其生物膜內的結構和功能遭到破壞；有的重金屬通過影響植物酶活性和功能，引起植物生理代謝紊亂；有的重金屬通過取代植物養分膜上的Ca2+離子，影響其它營養元素的吸收。農作物的生長發育受到嚴重的影響，從而導致農作物的產量嚴重下降，甚至絕收。

2.2 重金屬對人類健康的影響

一般農田中重金屬的含量不足以導致作物產生明顯損傷，但積累在植物體內的重金屬會通過食物鏈進入人體，當其含量累積到一定程度時會對人類健康造成危害。部分微量的重金屬是人體正常生命活動所必需的，如銅離子對膠原蛋白和彈力蛋白的合成起著重要作用，食用含鉻的食物可以預防高膽固醇血癥；但大多數重金屬對人體是存在危害的，如低劑量的鉛、錳、鎘就能使機體代謝發生紊亂，誘發疾病，甚至死亡。

3 重金屬檢測方法

威脅食用植物性農產品質量安全的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻、銅、鎳和類金屬砷等，其方法主要包括原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICPAES）及電感耦合等離子質譜法（ICPMS）等[57]。

3.1 原子吸收法（AAS）

原子吸收光譜法是依據自由基態原子對特征輻射光的共振吸收，通過測量輻射光的減弱程度，而求出樣品中被測元素的含量。由于本法儀器組成簡單，操作方便，檢測靈敏度高（檢出限可達ppb級），分析速度快，在農產品質量安全檢測實驗室應用廣泛，但此法不能同時測定多種元素，需要不斷技術升級。

3.2 原子熒光（AFS）

原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發下所產生的熒光發射強度，以此來測定待測元素含量的方法。此法具有發射譜線簡單，靈敏度高于原子吸收光譜法，線性范圍較寬，干擾較少的特點，能夠進行多元素同時測定。原子熒光光譜法可用于分析汞、砷、銻、鉍、硒、碲、鉛、錫、鍺、鎘、鋅等11種元素。

3.3 電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICPAES）

電感耦合等離子原子發射光譜法（ICPAES）是利用等離子體形成的原理，根據特征譜線的存在與否，鑒別樣品中是否含有某種元素，并根據特征譜線強度確定樣品中相應元素的含量。此法受干擾小、靈敏度高、線性范圍寬、可同時測量或依次順序測量多種重金屬元素。但是比起電感耦合等離子體質譜法，靈敏度略低，可用于除Cd、Hg 等以外的絕大部分重金屬的測定，檢出限可達0.0110 mg/L。

3.4 電感耦合等離子體質譜法（ICPMS）

ICPMS是常用的檢測微量元素的方法。利用等離子體的形成，樣品經過霧化系統霧化后，以氣溶膠的形式進入等離子軸向通道，經過蒸發、原子化、電離、激發產生元素的特征譜線。該方法具有較高的靈敏度和精密度，可同時測定多種重金屬，且干擾少、線性范圍寬，檢出限可達到ppt級，特別適合生物樣品痕量分析。但由于此法儀器成本太高，在國內應用受到了一定的限制。

4 結語

由于重金屬在生物體內潛伏期長，無法經正常代謝排除體外。即便是長期攝入微量的重金屬，也會因其累積性，當體內重金屬含量積累到一定程度而對人體健康造成傷害。食用植物性農產品是人們每天餐桌上的必備品，以“湖南鎘大米”為代表的被重金屬污染的農產品流向餐桌事件，已經影響到了全國糧食收購和數量安全。隨著人們生活水平的提高，人們對食材的質量要求也越來越高，農產品慢慢地從數量型向質量型轉化，這就對農產品安全提出了很高的要求，重金屬檢測的必要性也就更加迫切。當下，我國農產品質量安全形勢總體較好，但各級實驗室仍然應根據自身的條件，通過實時監測，及時對農產品的污染來源進行分析，對產生相關農產品質量安全的原因進行總結，才能為農產品質量安全保駕護航。

參考文獻：

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