重金属元素过量摄入会对人体健康造成不可逆的损害。随着工业社会的不断发展，目前的土壤中重金属含量持续攀升，在这样的土壤中成长的农作物不可避免地会出现重金属富集现象，这种富集效应还会通过食物链层层传导，进而实现在畜牧产品与渔业产品中累积，最终对人类形成潜在的健康风险。基于这样的前提，构建完善的食品重金属检测体系成为食品工业质量控制的核心环节。在生产流程中，需要对食品原材料、半成品及成品进行严格的重金属检测，进一步保障食品安全不受影响。同时，在消费市场监管层面，实现重金属检测的全域覆盖是维护公众健康权益的重要举措。在双重监管需求之下，对食品重金属检测技术的精准度、便携性及成本控制能力提出了更高要求[1]。
1食品中重金属的来源及危害
在食品领域，重金属元素污染主要存在于两个来源路径。首先就是食品加工原料端受到污染，进而导致生产环节重金属显著富集。比如，农田受工业废水灌溉影响，导致其镉含量超标，进而导致稻米等农作物吸收镉元素，产生“镉大米”现象。在矿区周边的农田，受其环境影响会导致土壤中的铅污染较严重，进而使得当地种植的蔬菜铅含量超出安全标准。其次就是在食品生产与深加工过程中人为添加导致的食品重金属风险。此外，随着经济发展与工业化进程的不断加快，人类生产生活活动产生的废水、废气等污染物对环境造成严重破坏，进一步加剧了重金属污染的扩散。重金属通过食物链在人体内逐渐富集，进而引发各种疾病，严重的时候甚至会导致癌症、心血管疾病、糖尿病等多种重症疾病。因此，强化食品重金属检测与管控十分急迫，不仅关乎消费者的生命健康，也是食品行业可持续发展的重要保障[2]。
2原子吸收光谱法的分类
2.1火焰原子吸收光谱法
火焰原子吸收光谱法的检测原理主要基于试样的原子化过程。在检测过程中，雾化后的试样会被喷入火焰装置，进而通过空气-乙炔火焰提供的高温环境实现原子化，进而完成元素的检测。该技术具备强大的检测能力，可同时对30种以上的重金属元素进行检测，检测精度能够达到ppm级别，能够进一步为食品安全评估提供可靠的数据支撑[3]。不过该方法也存在一定的技术局限，由于火焰原子化效率通常低于20%，所以会使得检测过程需消耗较多试样来实现检测状态。
2.2石墨炉原子吸收光谱法
石墨炉原子吸收光谱法采用电流加热的方式，通过加热对置于石墨容器内的试样进行热处理，从而实现原子化。该项技术的优势主要在于其十分高效，能够将全部加入试样转化为原子态。相比其他方法能够有效规避待测元素在火焰环境中的稀释现象，检测灵敏度也大幅提升达到ppb级别[4]。在实际应用中，石墨炉原子吸收光谱法对试样需求量较小，并且支持固态样品检测，极大地拓展了检测范围，整体具备明显优势。当然，该方法也存在一定技术瓶颈，主要是受限于可检测的金属元素种类，单次检测时间较长，检测效率较低。鉴于两种方法存在差异，所以在实际检测工作中，通常会将石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法相结合，最终实现二者相辅相成。
2.3氢化物原子吸收光谱法
氢化物原子吸收光谱法创新性地将金属氢化物反应与原子吸收光谱检测相结合，用硼氢化钾等强还原剂作为媒介，进一步促使待测重金属元素转化为金属氢化物。基于金属氢化物的共价特性与高能挥发性，在载气的推动下进一步生成的氢化物可高效传输至原子化反应器。在反应器内，金属氢化物迅速分解为原子态，随后通过测定其特征吸收波长与吸收强度就能实现对重金属元素种类的精准识别与浓度的定量计算[5]。这一检测机制主要是利用氢化物的易挥发性，能够有效降低背景干扰，但是该技术对实验人员的专业技能要求较高。
2.4冷原子吸收光谱法
汞作为常温下唯一呈现出液态的金属元素，其原子态具有极强的挥发性，所以，冷原子吸收光谱法通过载气将原子态汞传输至原子吸收光谱仪分析单元，进而实现对金属汞的定性与定量检测。在实际检测流程中，试样内以化合物形态存在的汞，需借助还原剂转化为金属汞单质，进而进入检测环节。目前，Sn Cl2与盐酸羟胺是最为常用的还原试剂，二者均能够高效推动汞化合物向金属汞的转化进程。相较于其他检测技术，冷原子吸收光谱法在灵敏度与测试精度方面展现出显著优越性，在食品安全、环境监测等领域发挥着关键作用。
3原子吸收光谱检测方法的影响因素
3.1样品前处理方法造成的影响
实验室进行样品处理时，常用的方法主要包括干法灰化、湿法消解等。实际开展检测期间，检测的结果通常会在很大程度上受到所应用的处理方法影响。进一步分析可知，干法灰化酸用量较小，然而，其弊端亦十分明显，即成本较高，从而造成其在低沸点挥发性元素处理方面的表现不理想。湿法消解中，硝酸-高氯酸是常用的混合酸机制，这主要是源于其在热处理环境下有着消解充分和速率高的优势，然而，其弊端亦十分明显，即氯元素的存在会导致检测结果出现偏差。微波消解的优势体现为可有效预防痕量元素挥发产生的样品污染问题，然而，其弊端亦十分明显，即难以直接消解清空，所以，难以在大范围推广应用。
3.2基体干扰方面的影响
大量的实验和数据显示，在重金属元素检测领域，氯化钾物质以及氯化钠等相关的物质是常见的干扰物质。因此，要想通过原子吸收光谱检测方法获得准确的检测结果，就必须选择有效的手段来避免出现氯元素的干扰和灰化过程中待测原子的损耗等问题。对此，须制定和全面应用基体改善策略，摒除干扰元素对检测结果的负面影响。在对不同种类重金属元素的检测过程中，应当以实际情况为依据适配相应种类的基体改进剂。
3.3分析容器产生的影响
从化学反应的角度而言，玻璃容器与溶液金属元素接触后往往会产生多元的反应结果，所以，应该首选聚四氟乙烯容器来进行食品中重金属的检测工作，以避免重金属元素与容器之间的化学反应，干扰检测结果。在使用容器器皿之前，检测技术人员应当对容器酸浸泡过夜，旨在将潜在的一众干扰元素悉数消除。为了优化检测结果的精度，建议借助于塑料材质作为分析容器，如此，可避免样品里面的重金属元素与分析容器产生不可逆的反应。当检测结束后，工作人员须在第一时间全方位清洗所有的分析容器，旨在为后续的检测工作提供便利。在检测操作实践当中，可以利用专用的清洗剂对分析容器进行清洁，并通过离子冲洗水对分析容器实现进一步清洗，再通过干燥处理为检测效果提供充分保障。
4原子吸收光谱法在食品重金属检测中的应用
4.1在酒水饮品中的应用
当前，检测白酒时，常见的检测方法当属石墨炉原子吸收光谱法，其原理为借助于石墨管作为原子化器来加热待测物质的原子电流，确保待测物质向符合处理需求的形态转变，再通过特定光谱照射达成检测目标，在分析光谱的吸收与发射情况基础上获取白酒中的铅含量。原子吸收光谱法在酒水饮品重金属检测中的应用应该注意两方面，一方面是根据样品特性进行适宜的前处理，另一方面为恰当的干扰控制。如果面对的样品存在复杂成分，则应该优先选择的前处理方式为湿法消解，如果面对的样品所具有的成分并不复杂，则应该优先选择的前处理方式为直接稀释/酸化。另外，在石墨炉法中精确添加基体改进剂亦是有效的控制干扰方式。
4.2在粮食果蔬中的应用
果蔬与粮食是当前食品流通市场上的大宗商品，通常，汞、镉、铅与铬等重金属元素是存在于粮食果蔬中的主要重金属元素，常用原子吸收光谱进行检测原子吸收光谱法在粮食果蔬重金属检测中的应用注重干扰的控制工作以及样品的前处理工作。就前处理方法的选择而言，必须以样品的特性为核心依据：若样品的水分含量较高，则应该优先选择的前处理方式为密闭微波消解配合强酸分解有机质；若样品的水分含量低下，如干燥的谷物坚果类等样品，则应该优先选择的前处理方式为干法灰化在马弗炉中高温灼烧成灰分。必须提醒的是，无论选择何种前处理方式，均应该在实际操作中应用聚四氟乙烯或石英等材质的惰性容器。另外，为防止无机盐引发的背景吸收干扰，工作人员应该借助于塞曼效应背景校正技术或相关方式去除宽带信号。
4.3在肉制食品中的应用
肉制品是食品行业中广泛消费的产品，不同种类的肉制品乃至同一种类的肉制品中金属元素的含量都不尽相同，通常借由原子吸收光谱法完成测定。原子吸收光谱法在肉制食品重金属检测中的应用应该注重两点，其一为干扰的控制，其二是基质的前处理工作。就前处理的方式而言，以密闭微波消解为主：具体来看，即将包括牛肉以及猪肉等在内的肉样进行均质后，把其和一定比例的硝酸等强酸置于聚四氟乙烯消解罐中，如此，就可通过高温分解有机质。现阶段，为实现检测结果准确性的提升，可以在原子吸收光谱法的基础上增加悬浮液检测方法，提升检测精度，为防范不合格肉类制品流入市场提供技术支撑，保障消费者合法权益。
4.4在水产制品中的应用
就以水产品质量安全来说，在水产品质量安全监管体系中石墨炉原子吸收光谱法的痕量分析性能是重金属污染检测的核心技术手段。当水产制品在质量抽检中出现重金属残留异常时，检测机构会启用该技术进行深度复核。石墨炉原子吸收光谱法利用高温原子化技术，能够将样品中的重金属元素转化为基态原子，通过增强原子对特定波长光的吸收效应，显著提升微量元素的检测灵敏度，进而能够精准识别污染物种类及含量。
5结束语
随着科学技术的发展进步，检测技术人员在对食品中重金属元素进行检测工作时应当严格依照国家食品安全标准，熟练掌握原子吸收光谱仪的操作流程，不断提升食品重金属元素检测效率和精度，广泛应用和推广食品重金属检测技术，为广大消费者的生命健康和消费权益保驾护航。
发布时间：2025-11-08 
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