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重金属元素在食品中的检则及安全控制

重金属元素，如铅、汞、镉、碑等，由于其自然存在和工业活动的副产品，常常在环中积累，并可能通过土壤、

水体进入食物链，最终影响到人类的食品安全与健康。这些元素在生物体内难以代谢，长期摄入即使是微量的，也可能

导致慢性中毒、神经系统损伤、肾脏功能障碍及致癌风险增加等问题。因此，对食品中重金属元素的检测及实施有效的

安全控制策略显得尤为重要。本文首先阐述了重金属元素及其危害性，然后就重金属元素在食品中的检测及安全控制展

开了探究。

1.重金属元素及其危害性

重金属元素，诸如汞、铅、镉、铭、碑等，因其原子量大、密度高且自然存在于地球环中，同时也因人类活动

而广泛分布。这些元素对环和人类健康构成了严重威胁，其危害性主要体现在以下几个方面：(1)生物累积性。重

金属不易被生物体分解或排出，能沿着食物链逐级累积，浓度逐渐放大，顶级捕食者体内的重金属含量往往远高于环

水平，对人体造成潜在风险。(2)毒性作用。重金属可干扰正常的生理机能，对神经系统、消化系统、免疫系统、肾

脏、肝脏等多器官产生毒害。例如汞能导致神经系统损伤；铅影响儿童智力发育；镉损害肾脏并可能引发骨质疏松；碑

则与皮肤癌和其他内脏癌症有关联。(3)遗传毒性与突变性。某些重金属如镉、铭和碑能引起DNA损伤，增加细胞突

变率，影响生殖健康，甚至导致遗传性疾病。(4)内分泌干扰。重金属可能干扰内分泌系统，影响激素平衡，如汞能

干扰甲状腺激素的功能，影响生长发育和代谢。(5)长期慢性效应。即使长期暴露于低剂量重金属环下，也可能导

致慢性中毒，表现为身体机能逐渐衰退，如记忆力减退、学习能力下降、疲劳等症状。

2.重金属元素在食品中的检测方法

2.1原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是一种基于气态原子对特征光谱线吸收的原理来测定元素含量的技术。它特别适合于食品中重金

属元素的定量分析，如铅、镉、汞等。AAS的工作流程包括样品的前处理、原子化、吸收测量及结果计算几个关键步骤。

食品样品需经过均质、消解等预处理步骤，将其中的重金属转化为可溶性形式，以便于后续分析。预处理后的样品被送

入原子化器，通常采用火焰原子化或无火焰原子化(如石墨炉原子化)。在高温条件下，样品中的元素转化为自由原子

蒸汽。特定波长的光源(如空心阴极灯)发射出待测元素的特征光谱，这些光穿过原子蒸汽时，会被相应元素的基态原

子吸收。吸收的程度与样品中该元素的浓度成正比。通过测量特定波长光的吸收强度，结合已知的标准曲线，即可计算

出样品中重金属元素的浓度。原子吸收光谱法的优点在于其高灵敏度、选择性好、操作简便，但一次只能测定一个元素，

对于多元素同时分析效率较低。

2.2电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是一种高度灵敏且多元素同时分析的技术，特别适用于食品中痕量及超痕量重金属的检

测。这一检测的核心部件是一个高温等离子体炬，它能将样品完全离子化。样品经高效雾化后，进入高温(约

6000°C-8000°C)的等离子体中，其中的元素几乎全部被电离成带正电的离子。离子随后进入质谱仪部分，根据质荷比

(m/z)被分离并检测。不同元素及同位素会形成不同质荷比的离子，从而被逐一识别和计数。ICP-MS的特点是具有极

低的检出限、宽动态范围，能同时分析多种元素，非常适合于复杂样品如食品中多种重金属的同时定量分析。此外，它

还能提供同位素信息，有助于源解析研究。然而，ICP-MS仪器成本高，操作和维护要求严格且数据解析较为复杂。

2.3分光光度法

分光光度法是一种基于物质对光的选择性吸收性质来测定其浓度的分析技术，广泛应用于食品中重金属元素的定

性及定量分析，尤其是当配合使用显色剂使无色的金属离子形成有色络合物时。这种方法尤其适用于那些能够形成稳定

且颜色深的络合物的重金属元素，如铜、铁等。首先，需要将食品样品中的重金属离子转化为可在溶液中与特定显色剂

(如二硫踪、4-苯基毗哩等)形成稳定络合物的形式。这种络合反应使得原本无色或者浅色的溶液转变为具有特定吸收

光谱的有色络合物。随后，利用分光光度计测量络合物在特定波长下的吸光度。这个波长通常是络合物最大吸收波长，

即最大吸收峰所在位置。通过朗伯-比尔定律（Awcl）可以根据吸光度（A）、摩尔吸光系数（Q、溶液的路径长度

（I）和溶液中待