◎ 趙楊陽(yáng)

（武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，湖北 武漢 430000）

隨著人們物質(zhì)生活水平的提升，越來(lái)越多的食品安全問(wèn)題暴露在公眾視野之中，不僅嚴(yán)重威脅到人們的生命健康安全，還會(huì)引起社會(huì)恐慌，影響社會(huì)和諧的穩(wěn)定發(fā)展。食品是維持人體正常運(yùn)行必不可缺的物質(zhì)之一，但是從食品原材料的獲得到生產(chǎn)加工過(guò)程中，來(lái)自能源、建筑、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中的粉塵物質(zhì)以氣溶膠的形態(tài)潛入到食品當(dāng)中，造成食品中重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)人體造成危害。一般來(lái)說(shuō)，重金屬指的是比重超過(guò)5的金屬元素，如銅、汞、鉻、錫等，而食品會(huì)出現(xiàn)重金屬含量超標(biāo)，也并不是因?yàn)橹亟饘儆兄匀槐镜椎臐舛?，更多的是因?yàn)楫?dāng)前我國(guó)發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有做好環(huán)境保護(hù)工作，造成大氣、水、土壤等都出現(xiàn)不同程度的重金屬污染，最終影響到食品安全。隨著食品安全問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，有效監(jiān)測(cè)食品中的重金屬，能夠有效指導(dǎo)人們進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，避免人們購(gòu)買(mǎi)食用重金屬污染食物而出現(xiàn)重金屬中毒。重金屬中毒能對(duì)人體造成很大的損害，并且是在很長(zhǎng)的時(shí)間中緩慢發(fā)生作用的，往往是在癥狀很?chē)?yán)重的時(shí)候才被發(fā)現(xiàn)。

1 常見(jiàn)重金屬的危害與檢測(cè)

1.1 砷的危害與檢測(cè)

砷會(huì)出現(xiàn)在食物中，主要是因?yàn)樗?、土壤等受到污染。一旦砷通過(guò)食物進(jìn)入人體，人體內(nèi)部多種類(lèi)型的酶將很難繼續(xù)發(fā)揮應(yīng)有的作用，活性受到抑制，無(wú)法正常發(fā)生分裂、呼吸等生理活動(dòng)，嚴(yán)重?cái)_亂人體的新陳代謝。并且砷中毒往往并不是慢性中毒，時(shí)常是急性中毒，易引起胃腸炎，當(dāng)情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損傷人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，最終造成人員死亡。發(fā)生慢性砷中毒時(shí)，人會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)衰弱的現(xiàn)狀。即使沒(méi)有達(dá)到中毒的程度，只要人體內(nèi)存在砷，那么人體紅血球的生產(chǎn)過(guò)程將會(huì)受到妨礙，并且還會(huì)引發(fā)癌癥。通常在檢測(cè)食物中的砷元素時(shí)會(huì)采用原子熒光法[1]。

1.2 汞的危害與檢測(cè)

汞一般是通過(guò)海產(chǎn)品進(jìn)入人的身體內(nèi)部。汞中毒對(duì)人體的損害非常嚴(yán)重，輕微中毒會(huì)引起人體頭暈、頭痛、四肢麻木等癥狀，而嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起癱瘓，甚至死亡。當(dāng)汞進(jìn)入人體之后，15%都會(huì)首先被人腦吸收，因此汞中毒時(shí)腦部組織一般最先受到損害，并且是不可逆的，很多汞中毒患者都因?yàn)闊o(wú)法治療而死亡。在檢測(cè)食品中的汞元素時(shí)，常常采用的也是原子熒光法。

1.3 鉛的危害與檢測(cè)

通常情況下，鉛中毒都是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，當(dāng)鉛元素進(jìn)入到人體后，不斷積累，當(dāng)積累到一定的程度后將會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重?fù)p害。這個(gè)量即使是很少都會(huì)影響到人體尤其是嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育，很多弱智兒童或者發(fā)育不完全的嬰兒其實(shí)都與鉛中毒有關(guān)系。鉛中毒一般會(huì)使人的腎臟、神經(jīng)等部位受到損傷。在對(duì)食品中鉛元素的檢測(cè)中已經(jīng)存在諸如原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、氫化物比色法、火焰原子吸收法等不同類(lèi)型的檢測(cè)方法，但是最為常見(jiàn)的使用方法依然是原子吸收光譜法。

1.4 鎘的危害與檢測(cè)

鎘元素易被植物的根系所吸收，因此一般存在于植物性食品中，同時(shí)又會(huì)借助植物性的飼料進(jìn)入到動(dòng)物體內(nèi)，最終通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，損害人體健康。鎘中毒常伴隨著嘔吐、腹瀉、惡心等癥狀，進(jìn)入人體后會(huì)在腎臟與肝臟部位不斷累積，對(duì)人的骨骼、腎功能、消化功能都有著嚴(yán)重的破壞性影響，還會(huì)引發(fā)癌癥。在對(duì)食品中的鎘元素進(jìn)行檢測(cè)時(shí)常常采用的是石墨爐原子吸收光譜法。

2 食品重金屬檢測(cè)中ICP-MS方法分析

現(xiàn)階段針對(duì)重金屬元素的檢測(cè)方法是電子吸收光譜法，根據(jù)其使用原理的不同又可以細(xì)分為原子熒光法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射法4大類(lèi)，由于原子吸收法與原子熒光法都無(wú)法有效地檢測(cè)同位元素，并且在與色譜進(jìn)行聯(lián)合使用時(shí)分析形態(tài)時(shí)存在接口過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題，加上電感耦合等離子體發(fā)射法雖然能夠同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行檢測(cè)但是卻依然無(wú)法滿(mǎn)足檢測(cè)部分元素的要求，因此電感耦合等離子體質(zhì)譜法是食品重金屬檢測(cè)中最為有效的方法，具體對(duì)比見(jiàn)表1。

電感耦合等離子體質(zhì)譜法簡(jiǎn)稱(chēng)ICP-MS，不僅具備有檢出限低、靈敏度高、線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍寬、普賢簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，并且能夠同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，因此被廣泛應(yīng)用到食品重金屬檢測(cè)中，相關(guān)的研究也非常多，這里主要就食品重金屬檢測(cè)中電感耦合等離子體質(zhì)譜法的相關(guān)原理與應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜法概況

電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）是最近幾年對(duì)元素進(jìn)行檢測(cè)的一種新型測(cè)量方法，發(fā)展非常迅速。它充分利用了電感耦合等離子體在高溫下容易發(fā)生電離的特性以及四級(jí)桿質(zhì)譜儀能夠快速靈敏的進(jìn)行掃描的優(yōu)勢(shì)，將二者有機(jī)結(jié)合在一起，是現(xiàn)階段對(duì)痕量以及超痕量成分中多元素進(jìn)行快速有效分析的最靈敏、最準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。從基本結(jié)構(gòu)來(lái)看，CP-MS主要由真空系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器和記錄系統(tǒng)6個(gè)部分組成[2]。

2.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法原理

ICP-MS所采用的等離子體是高溫離子源，溫度可高達(dá)79 726.85 ℃；當(dāng)樣品水溶液通過(guò)霧化器從液體轉(zhuǎn)化為非常細(xì)的氣溶膠霧滴后借助氬氣作為載氣通入等離子體中，等離子體高溫的特性會(huì)將氣溶膠霧滴進(jìn)行影響，經(jīng)歷蒸發(fā)、解離、原子化、電離等一系列過(guò)程。等離子體與質(zhì)譜主要是通過(guò)采樣錐和截取錐進(jìn)行連接，當(dāng)部分等離子體借助樣品錐進(jìn)入到高真空的質(zhì)譜系統(tǒng)后，離子透鏡會(huì)對(duì)其中的離子進(jìn)行聚焦與偏轉(zhuǎn)作用，將離子與其中存在的光子、中性粒子進(jìn)行分離，再送入到質(zhì)量分析器中。質(zhì)譜部分主要采用的是四級(jí)桿快速掃描質(zhì)譜儀設(shè)備來(lái)對(duì)通過(guò)高速雙通道時(shí)按照質(zhì)荷發(fā)生分離的離子進(jìn)行分子離子峰分析[3]。

ICP-MS技術(shù)使用過(guò)程中要調(diào)節(jié)好各種儀器性能參數(shù)，并且設(shè)置好質(zhì)譜儀掃描的具體范圍，在分析之前借助多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試，確保一起的靈敏度。

表1 FAAS、GFAAS、ICP-AES與ICP-MS的性能比較表

與過(guò)去常用的無(wú)機(jī)分析技術(shù)進(jìn)行比照，ICP-MS技術(shù)不僅能夠快速靈敏有效的對(duì)多種元素同時(shí)進(jìn)行分析，在幾分鐘的時(shí)間里就能夠完成對(duì)十幾種元素的定量檢測(cè)，而且能提供最低檢出限，對(duì)同位元素也能夠進(jìn)行精確的分析，提供了最低檢出限。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，ICP-MS也得到了很大的完善，作為一種針對(duì)各種領(lǐng)域的元素進(jìn)行分析有效分析的高端測(cè)試技術(shù)，被廣泛應(yīng)用到石油、核原料分析、醫(yī)學(xué)、冶金等不同領(lǐng)域，是我國(guó)當(dāng)前針對(duì)食品中重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)的有效方法。并且ICP-MS在使用過(guò)程中也不僅僅只是單獨(dú)使用，還在與其他一起配合使用，更多的使用方法在還在挖掘中，隨著其運(yùn)用技術(shù)的不斷完善，相信在我國(guó)食品檢測(cè)中將會(huì)得到更充分的使用，為我國(guó)食品安全問(wèn)題作出更大的貢獻(xiàn)。

[1]張 建，田志強(qiáng).電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)白酒中28種元素[J].食品科學(xué)，2013，34（22）：257-260.

[2]楊永利，杜鵬飛，吳衛(wèi)宇，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定白酒中錳含量[J].釀酒科技，2011，11（209）：117-119

[3]解 楠，徐紅斌，胡其敏，等.微波消解-電感耦合等離子體-質(zhì)譜和原子熒光光譜測(cè)定海產(chǎn)品中總砷含量差異的研究[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2011，28（2）：645-649.