米面重金属污染物来源及其检测方法

米面是人们日常饮食中的主食之一，能提供人体糖、蛋白质、维生素、膳食纤维和矿物质等多种营养元素。然而，随着工业化和城镇化的快速发展，土壤和水体环境受重金属污染日益加重。土壤中的重金属可通过“土壤－植物－人”的途径进入人体，对人体健康产生潜在威胁。因此，米面重金属的健康风险已引起社会广泛关注。

重金属是是指密度大于4.5g/cm的金属，包括镉、铅、锌、金、银、铜、铬、汞、镍与钴等45种元素，而其中毒害作用大的5种元素是：镉、铅、铬、砷和汞，它们被合称为重金属污染物中的“五毒”。

人体内若富集了大量的重金属，会对酶类、蛋白质产生影响，进而引发蛋白质失活，使机体承受无法逆转的伤害。

1. 铅。铅在自然界中有较为广泛的分布，铅属灰色重金属。米面中铅的来源主要为以下几个方面：文化用品，如报纸、铅笔、油彩画册等；汽油燃烧、工业三废排放；含铅元素的食品添加剂，食品包装，或容器。铅对人体肾脏、神经，及造血系统均可构成严重损伤，以神经炎，神经衰弱，贫血等为主要体征，临床通常表现为便秘，头痛，腹痛，食欲不振等，若病情较为严重可以引发铅中毒性脑病。对于儿童而言，其对铅有更高的敏感性，如果摄入的铅量过大，可引发智力低下、发育迟缓。

2.镉。若米面中含有镉元素，即可诱导慢性镉中毒发生。镉严重抑制人体内分布的疏基酶，进而对消化系统、骨骼及肾脏造成损害，特别是镉可以损伤肾近曲小管上皮细胞，引发重吸收功能障碍。镉中毒通常以糖尿、蛋白尿、高钙尿等为主要表现，进一步引发机体的负钙平衡状态，将骨骼钙析出，最终引发骨痛，骨质疏松。另外也有研究表明，镉及其化合物，可增加恶性肿瘤、畸形风险。

3.砷。砷在自然界中比较常见，土壤中均有砷的分布，米面污染来源主要是食品容器、含砷农药、工业三废。砷对人体的危害较为严重，而其中无机砷比有机砷的毒性更大。急性砷中毒会导致胃肠不适，严重可对中枢神经系统构成麻痹，引发死亡事件。同时也会诱导皮肤过度角化、神经衰弱等等。

4.汞。对于米面中的汞来讲，以环境为主要来源。包括含汞三废的释放，以及工矿企业流失等。甲基汞通常在肝、肾脏蓄积，并经机体血脑屏障进入脑组织，主要对神经系统尤其是中枢神经系统构成侵犯，对大小脑、产生严重影响。

目前，米面中镉、铅、铬、砷、汞的检测方法主要有以下几种：

1.原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态下对其原子共振辐射的特征进行定量分析的方法。

2.原子荧光光谱法

原子荧光光谱法的基本原理是用基态的原子蒸气吸收一定波长的辐射原子蒸气跃迁到较高的激发态，然后去活化回到较低激发态或基态，发出原子荧光。

3.电感耦合等离子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱ICP-OES是利用电感耦合等里字体产生激发原子和离子，并于原子发射光谱结合的一种光谱分析技术。

4.电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱ICP-MS是一种将电感耦合等离子体技术和质谱联用在仪器的分析仪器，可对元素及其同位素进行分析。其特点是分析时间短、灵敏度高、检出限低与线性范围广等特点。

5.电化学分析法

电化学分析法是根据电化学性质来对物质的组成和含量进行测定的一种仪器分析方法，其特点主要是灵敏度高、重现性好、成本低和分析范围广。

根据检测目的，可选择不同的检测仪器，原子吸收光谱仪可满足铅、镉、铬等单元素的测定，对于砷、汞元素，一般采用原子荧光光谱仪检测。ICP-MS可满足多种元素的同时测定，但其检测成本较高。但是综合考虑来看，以上每种检测方法都有一定的局限性。

随着食品中重金属的重视程度越来越高，重金属检测朝着两个方面发展：①追求更高灵敏度和更低的检测限的自动化仪器，并进一步提高其检测准确性和可靠度。②便携、快速、高灵敏度、低成本的新型*检测技术和仪器，使之适用于现场重金属快速实时检测。

由于重金属检测技术发展的需求，布鲁克手持式X荧光光谱仪S1 TITAN应运而生。布鲁克手持式X荧光光谱仪都是以X射线管为激发源，它的原理是阴极产生的电子束经高电压差加速撞击阳极的靶(如:钨(W),铑(Rh)),而产生X射线。每个元素都有自己的特征荧光射线，X射线荧光能量告诉我们它来自什么元素，荧光强度告诉我们此元素的含量是多少。因此X荧光光谱仪可用于米面中重金属的定性和定量分析。

布鲁克手持式X荧光光谱仪的特点主要是：

1.防扎探测器的设置：检测器最终保护设计，能够有效防止检测器窗口被锐利物（碎屑、电线等）刺穿，同时可以快速、准确分析任何材料，分析结果不受任何影响。
2. 不需改变窗口或测量曲线，轻松测量轻元素。
3. 微聚光：能够产生边缘清晰而完整的X光光斑，提高测量精度，减少X光散射，降低功耗，延长光管寿命。
4. 能量锐聚设计准直器(Sharp Beam)，X射射光管设计內部为螺旋形，可以把反射到光管侧壁的X射线切割，产生清晰的光斑，減少游离的X射线，減少对人体的辐射剂量。
5. S1 TITAN系列有5个型号，根据具体所需检测金属元素选择不同的型号。