□ 祁 宏 鐵嶺市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心
鎘是銀白色富延展性的金屬,原子序數(shù)48,相對(duì)原子質(zhì)量112.4,熔點(diǎn)320.9 ℃,鎘以化合物的形式存在于巖石、泥土、水體中。
金屬鎘對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)存在很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,并且廣泛應(yīng)用在工業(yè)技術(shù)上,金屬鎘在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著如此重要的地位,那么鎘對(duì)環(huán)境的污染是不可避免的。如受到鎘污染的工業(yè)三廢排放到土壤、河流及空氣中,鎘化合物在氧化環(huán)境或還原的環(huán)境中均會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。農(nóng)作物及水產(chǎn)品直接受到鎘的污染,并且食物在加工的過(guò)程中,使用了表面鍍鎘的加工設(shè)備及器皿時(shí)也會(huì)受到鎘的污染。由此人體內(nèi)鎘的來(lái)源是食物、水和空氣。
鎘對(duì)腎、肺、肝、腦、骨骼及血液系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性,鎘在體內(nèi)的生物半衰期長(zhǎng)達(dá)10 ~30年。正常人的尿鎘為5 ~10μg/L,而血中鎘為1 ~2 μg/10 mL。人們長(zhǎng)期食用受鎘污染的食物、飲用含鎘水,體內(nèi)鎘積累過(guò)多,便會(huì)引起腎功能失調(diào)、骨質(zhì)中的鈣被鎘取代,造成骨質(zhì)疏松。實(shí)驗(yàn)表明每人每天鎘攝入量達(dá)到133 μg以上時(shí),尿中低分子蛋白檢出陽(yáng)性率明顯高于對(duì)照組。世界衛(wèi)生組織1972年關(guān)于鎘每人每日允許攝入量為60~70μg的建議,有些國(guó)家持不同看法,如瑞典主張低于100 μg/(人·日),日本則建議低于300 μg/(人·日)。鎘為第三位最優(yōu)先研究的污染物,僅次于黃曲霉毒素和砷之后。我國(guó)在食品污染物限量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)多種食品中的鎘都有嚴(yán)格規(guī)定,見(jiàn)表1。
金屬鎘的測(cè)定方法有多種,常見(jiàn)的有熒光光度計(jì)法、原子吸收分光光度計(jì)、ICP-MS、共振光散射法。最常用方法是原子吸收石墨爐法。鎘是易揮發(fā)性元素,通常食品樣品的鎘灰化溫度超過(guò)300 ℃時(shí)就會(huì)出現(xiàn)損失,在食品樣品溶液中加入基體改進(jìn)劑可使被測(cè)元素形成熱穩(wěn)定化合物,石墨-原子吸收測(cè)定鎘中基體改進(jìn)劑的研究有以下幾種。
表1 食品中鎘的限量
(1)應(yīng)用0.2 μg/L氯化鈀+0.2 μg/L硝酸鎂可將背景吸收信號(hào)和儀器自身的檢測(cè)信號(hào)有效分開(kāi),使灰化溫度有所提高,從而也使原子效率有所提高,能有效地消除生物樣品的基體效應(yīng)。
(2)磷酸銨對(duì)提高鎘的灰化溫度有明顯作用,采用磷酸銨作為改進(jìn)劑。測(cè)定鎘的灰化溫度可提高至700 ℃。
(3)由于鎘是典型的分散元素,通常用以硫化物的形式存在于銅、鉛、鋅等有色金屬礦藏中,當(dāng)分析含鈣、鋅等微量元素的保健品中的鎘元素時(shí),由于鎘是低溫易揮發(fā)的元素,另一種基體改進(jìn)劑硝酸鈀同樣可以提高鎘對(duì)溫度的穩(wěn)定性,使檢測(cè)鎘的過(guò)程中不受大量鈣和鋅等元素的干擾,降低了背景吸收,提高鎘的檢出率。
(4)在檢測(cè)含鹽量過(guò)高的樣品時(shí),氯化鈉會(huì)干擾鎘元素的檢出,磷酸二氫銨同樣會(huì)使鎘的灰化溫度提高,氯化鈉分子揮發(fā)溫度降低。因此可消除氯化鈉分子的干擾,降低背最吸收,保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確,
(5)采用酒石酸為基體改進(jìn)制,采用石墨爐法測(cè)定嬰兒配方食品中鎘時(shí),可采用酒石酸做為基體改進(jìn)劑去除干擾。鎘是以氯化物的形式進(jìn)行原子化,當(dāng)石墨爐中有大量游離碳的時(shí)候,氧化物迅速被還原成相應(yīng)的原子,因此加入大量的酒石酸后,在高溫下分解出大量新生碳會(huì)使氧化物分解反應(yīng)加速進(jìn)行,從而降低原子化溫度。
(6)加入30 mg/mL磷酸氫二銨,在0.2%的硝酸條件下,樣品中的鎘和磷酸二氫銨基體改進(jìn)劑發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),石墨爐內(nèi)形成了高熔點(diǎn)的鎘磷酸鹽化合物而提高了鎘的灰化和原子化溫度,可使鎘的灰化溫度提高到700℃,原子化溫度提高到2 500 ℃,得到很理想的測(cè)試信號(hào)。
(7)抗壞血酸也可作為基體改進(jìn)劑用在鎘的測(cè)定中,抗壞血酸熱分解生成的大量氣態(tài)碳能增強(qiáng)石墨爐內(nèi)還原氣氛,從而導(dǎo)致鎘化合物更完全地原子化,它大大提高了測(cè)定鎘的靈敏度。
當(dāng)今食品檢驗(yàn)技術(shù)趨向于簡(jiǎn)便、快捷、靈敏和微量化,并已獲得廣泛應(yīng)用,并得到認(rèn)可。但是由于檢測(cè)儀器的不同、檢測(cè)環(huán)境的不同、試劑純度及生產(chǎn)廠商的不同等,對(duì)于同一檢測(cè)方法,檢測(cè)人員應(yīng)針對(duì)不同的檢測(cè)樣品認(rèn)真研究檢測(cè)方法,降低干擾,提高檢出率。只有獲得精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù),才能有效防止金屬鎘對(duì)人體的危害。同時(shí),嚴(yán)格控制鎘污染,才能保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境。