海产品是人们日常饮食中的重要组成部分，因其富含优质蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养成分而备受青睐。然而，随着工业化和城市化进程的加快，大量重金属污染物通过多种途径进入近海水域，如工业废水排放、农药和化肥的使用、油轮泄漏等，使近海水域受到严重污染。这些重金属污染物在海产品中富集，导致海产品重金属含量超标问题日益凸显，从而威胁人类健康和生态安全。例如，铅、汞、镉等重金属元素可通过食物链进入人体，并在人体内积累，导致各种慢性疾病甚至癌症的发生。因此，对海产品重金属污染的防控和治理尤为重要。本文对海产品重金属污染现状进行深入分析，探讨各种检测方法的研究进展，以期为海产品重金属污染的防控和治理提供科学依据。

1、海产品重金属污染现状

1.1来源

随着人类经济、社会的快速发展，部分地区海洋环境重金属污染加剧。海洋中重金属污染的来源主要有两方面：一方面来自天然环境。例如，地壳岩石风化、海底火山喷发、陆地水土流失等过程将重金属带入河流、大气，并最终注入海洋，构成了海洋重金属的本底值。另一方面，工业污水、矿山废水的排放及含重金属的农药使用等，会导致大量重金属进入海洋，这是海产品重金属污染的重要来源。此外，煤和石油燃烧释放的重金属及含汞的矿渣、矿浆等，也可能通过各种途径进入海洋。重金属通过食物链在海产品中累积，导致海产品重金属污染。

1.2主要类型及危害

1.2.1铅污染

水产品铅污染的来源主要是工业生产过程中无序排放的废水和含铅汽油、废气等。其导致水域环境受到铅等重金属的污染，进而影响水产品的质量。长期食用铅含量超标的水产品，可能对人类的心血管系统、神经系统、消化系统和泌尿系统造成负面影响。严重铅中毒还可能引起脑组织损伤，使人出现狂躁、脑神经瘫痪等症状，甚至导致终身残疾[1]。

1.2.2镉污染

镉是水产品中一种具有持久性且对人体有害的污染物，也是评估绿色食品的重要指标之一。水产品的镉污染主要源于地壳中的自然背景值及工业生产过程中产生的废水、废气和废渣。镉通过生物的富集作用和食物链在海洋生物体内不断积累，一旦进入人体，可能引发慢性中毒。长期食用受到镉污染的水产品，可能对人体的肾小管功能造成损伤，导致软骨症和自发性骨折的发生。此外，镉还会破坏肝脏等器官中酶系统的正常功能，从而引发蛋白尿、高血压、心血管病等[2]。

1.3检出情况

国家市场监督局近年数据显示，河北、吉林、北京等地多种海产品重金属超标事件多次发生。其中，铅和镉是海产品的主要超标项。2022年全国水产品及水产加工品不合格数量为1 856批次，铅超标276批次，占比14.87%；镉超标788批次，并且生鲜水产品镉超标问题最为突出，占镉超标总数的57.36%。叶兵等[3]对来自青岛市10个市区农贸市场与超市的120份甲壳类、软体类海产品中铅、镉等重金属含量进行测定，其中铅和镉的检出率分别为55.00%和85.83%。

2、海产品重金属检测技术

2.1原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是介于原子发射光谱法与原子吸收光谱法的光谱分析技术。其原理是原子蒸气吸收特征波长的光辐射之后被激发至高能级，再跃迁至低能级，此过程中原子所发射的光辐射成为原子荧光，通过荧光强度可实现对物质的定性及定量分析。此方法具有干扰较少、谱线简单、检出限较低、灵敏度高等优势，特别对于镉、铅等元素有相当低的检出限。但该方法适用的分析元素范围有限，原子荧光转换率低、荧光强度弱会对信号的接收和检测产生影响。陈紫涵等[4]利用该方法对川贝母中的重金属元素砷、汞和铅进行测定发现，三者的线性范围分别为1.0～100.0、0.4～10.0、1.0～50.0μg/L，检出限分别为0.016 0、0.004 8、0.531 1μg/L，加标回收率在95.3%～107.7%之间，能够满足川贝母中重金属含量的测定要求。

2.2火焰原子吸收光谱法

火焰原子吸收光谱法（FAAS）是现行食品安全国家标准中使用较多的重金属检测方法。其原理是待测元素在高温火焰中原子化并吸收特定波长的光源辐射，通过测量吸光度来推算待测元素浓度。此方法灵敏度较高，抗干扰能力强，精密度高，选择性好，可测到10-9g/m L数量级，因而广泛应用于化学、生物、环境等领域。邵玉芳等[5]采用微波消解-火焰原子吸收光谱法对常见水产品中的镉、铬、铅、铜和锌5种元素进行测定，发现该方法能准确测定新鲜水产品草鱼、鲫、带鱼、基围虾及八爪鱼中上述重金属元素含量，且线性范围较宽，其加标回收率在86.54%～97.91%之间。

浊点萃取-火焰原子吸收光谱法（CPE-FAAS）是一种新颖的联用技术，其灵敏度高，操作简便。这种基于非离子表面活性剂胶束溶液的溶解性和浊点现象的浊点萃取技术，可以有效地将目标元素与基体分离，降低基体干扰，从而提高分析的准确性和可靠性。胡霞等[6]使用CPE-FAAS对痕量镉进行测定，结果显示，该法对镉的富集量约为FAAS检测结果的20倍，检出限达到3.67 ng/m L。

超声辅助分散液-液微萃取-火焰原子吸收光谱法（UA-DLME-FAAS）是一种将超声辅助分散液-液微萃取技术（UA-DLME）与FAAS相结合的分析方法。通过利用超声波的空化效应和机械振动，促进萃取剂在样品中均匀分散，使萃取剂与目标元素快速接触，从而提高萃取效率和准确性。将UA-DLME与FAAS相结合，可以实现对样品中痕量元素的快速、准确和连续测定。此方法结合了UA-DLME的强化萃取效果和FAAS的灵敏度，进而提高了分析的效率和准确性。杜新[7]采用UA-DLME-FAAS对自来水、河水及海水中的痕量铅和痕量镉进行测定，结果显示，在10～600μg/L的范围中，铅和镉的线性关系均良好，检出限分别为0.91μg/L和1.14μg/L，加标回收率范围分别为96.5%～101.7%和93.6%～100.5%。

2.3石墨炉原子吸收光谱法

石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）常用于镉含量的测定。此方法与FAAS原理相似，其石墨炉原子化器是由石墨管壁、石墨平台、碳棒盛样小孔或石墨坩埚组成的电加热系统，极大程度提高了分析效率和灵敏度，可以分析重金属含量很低的水产品样品或者量少的水产品样品。但此方法干扰较大，测量精密度较FAAS低，且成本较高，适用于对元素进行精确测定的场合。刘永瑞等[8]使用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定陕北小米中微量镉，其检出限为0.118 ng/m L，加标回收率为76.4%～95.6%。

化学修饰电极-石墨炉原子吸收光谱法也是一种改进方法，主要通过修饰过后的电极层富集液体中的重金属，再通过原子吸收对其进行测定。金利通等[9]利用TOPO-钨丝盘修饰电极与GFAAS联用测定水中的痕量六价铬，测得其相对标准偏差为3.9%。

2.4分光光度法

分光光度法（SP）的原理是基于朗伯-比尔定律，量化物质对光的吸收程度与介质厚度、粒子浓度的关系，以确定吸光度与样品浓度的比例关系。此方法简便且成本低，具有一定的灵敏度和选择性。王丽芳等[10]在用分光光度法测定海产品中镉含量的研究中发现，隔离子浓度在0.5～6.0μg/m L范围内线性关系良好。

分散液液微萃取-分光光度法（DLLME-SP）是一种基于液液萃取的改进方法。此方法针对待测重金属制定最佳萃取条件，有效降低了有机溶剂的使用量，节约了分析时间。唐祝兴等[11]使用此方法测定环境水样中的铅，富集量约为SP检测结果的94倍，加标回收率在90%～110%之间。

2.5电化学分析法

电化学分析法的原理是利用待测元素在已修饰的电极表面发生电化学反应来产生电化学信号，从而进行直接或间接检测，再通过精确分析待测溶液浓度与电信号之间的关联性，实现对待测元素的定性和定量分析。电化学分析法所使用的仪器具有小型化、便携式、易搬运等特点，同时具备分析速度快、灵敏度高、可测定元素种类丰富、干扰元素影响较小等优势。这种方法的准确性和可靠性在许多领域的应用中得到了广泛认可。邢华铭[12]通过对电极进行预处理，使用电化学分析法检测了食品中重金属铅、镉，发现线性相关系数高于0.99，检出限为0.002～0.068μg/m L。

2.6电位分析法

电位分析法是一种基于测量原电池电动势的电化学分析方法，利用电动势与溶液中特定离子的活度（或浓度）之间的关系，精确测定待测物质的活度（或浓度）。电位分析法主要分为电位滴定法和直接电位法，都因操作简便、灵敏度高等特点而备受青睐。此方法广泛应用于各种领域，为精确测定物质成分提供了可靠的依据[13]。Huang等[14]以聚苯二胺作为固体离子载体，制造了铅离子选择性电极。该电极在3.16×10-6～3.16×10-2mol/L浓度范围内线性良好，检出限可达到6.31×10-7mol/L。其在实际中可用于监测自来水和河水中铅离子含量。

2.7极阳溶出伏安法

阳极溶出伏安法灵敏度高，分辨率好，除目标元素外，对于样品中可能含有的其他元素也可以同时进行测定，且操作比较简便，成本低。刘琳娟等[15]在研究土壤中铅的最佳测定条件时发现，王水-氢氟酸消解-阳极溶出伏安法较为方便准确，适用于土壤样品中铅含量的检测。段玉林等[16]采用微波消解处理水样，以玻碳电极为工作电极，Ag/Ag Cl电极为参比电极，铂电极为对电极，建立了基于阳极溶出伏安法的快速测定饮用水中镉、铅、铜和砷含量的方法。

2.8生物传感器

生物传感器是一种先进的检测工具，将生物物质敏感反应产生的浓度转换为可测量的电信号，从而实现对物质的定量检测。生物传感器具备一系列显著的优点，包括出色的选择性、高灵敏度、低成本、快速的分析过程以及高度的自动化。生物传感器已被广泛用于环境和食品领域的重金属检测，特别是在食品安全检测中，生物传感器的应用涵盖了多个方面。Giardi等[17]利用某些重金属可以替代叶绿素分子中的Mg2+并引起p H值变化的特点，开发了基于光合系统Ⅱ的生物传感器，将藻细胞固定在2%琼脂中，通过检测p H值的变化来测定重金属铬和镉的含量。

2.9目视比色法

目视比色法，也称为光学测色法，是一种通过比较或测量颜色溶液的色调深度来确定待测成分含量的方法。此方法具有操作简便、设备简单、灵敏度高等优势。目视比色法在多个领域得到了广泛应用，不仅用于测定多种元素、有机化合物及某些气体，还在农药分析中发挥着重要的定量检测作用。目视比色法是测定高镉含量的有效方法之一。由于该方法主要依赖于人眼进行颜色识别和对比，所以存在一定程度的人为误差，降低了测定结果的准确性。

2.10电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是一种将电感耦合等离子体发射光谱（ICP）与质谱技术相结合的分析方法。在ICP-MS中，通过光谱仪对试样进行溶剂去除、汽化、解离、原子化、电离等，将待测元素从复杂的基质中分离并转化为可测量的离子形式，再通过真空质谱系统进行精确测定，以确定其种类和浓度。庞艳华等[18]研究了ICP-MS同时测定贝壳中铬、锰、铁、镍、铜、锌、砷、镉、汞、铅等多种元素，各元素校正曲线的相关系数均大于0.999 5，而且相对标准偏差小于6.02%，加标回收率在81.2%～108.2%之间。叶裕正等[19]以某地区海产品作为研究对象，经微波消解前处理后，采用ICP-MS测定其中的砷元素和铅元素，样品加标回收率在92.0%～96.8%之间，相对标准偏差低于5%。

全自动石墨消解-电感耦合等离子体质谱法是一种先进的检测方法，广泛应用于土壤中重金属含量的测定。全自动石墨消解技术通过程序设定可自动调节温度，优化了消解过程。通过调整加酸顺序及体积，确保样品消解完全。该方法结合了全自动石墨消解技术与ICP-MS，实现了高效、快速和准确的检测。郑红艳等[20]利用全自动石墨消解-ICP-MS测定鱼、虾等生物样品中铜、镉、锌和铬4种重金属元素含量，相对标准偏差在2.30%以内。

2.11电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）是一种可实现多元素、多谱线同时测定的原子发射光谱分析技术。它既具有原子发射光谱法（AES）同时测定多元素的优点，又具有很宽的线性范围，可同时对主、次成分及痕量元素进行测定，适用于固、液、气态样品的直接分析。ICP-AES具有高灵敏度、低检测限和优越的定性、定量分析性能，是实验室元素分析的理想方法，不仅在冶金、机械、地质等领域得到广泛应用，而且在有机物、生化样品、环境等方面的检测和食品安全监控中展现其优越性。何晋浙等[21]利用ICP-AES实现了水产品贝壳肉中铝、钙、铬、铜、铁、镁、锰、镍、硒、锡、钒、锌、镉、砷、铅和汞16种金属元素含量的同时测定。

2.12液相色谱-电感耦合等离子体质谱法

液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（LC-ICP-MS）是一种兼具液相色谱（LC）强大的分离能力与ICP-MS高灵敏度、多元素同时测定优势的分析方法。LC可以将复杂基质中的重金属物质高效分离，具有出色的分离能力和重现性，并且可以精准测定待测物中的重金属物质含量。ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、多元素同时测定和干扰较小的优点，其与LC联用时，除能对重金属元素进行定量分析外，还能进行形态分析，从而揭示不同形态重金属元素在生物环境中的作用和影响。这种联用方法为重金属检测分析提供了更为深入和全面的信息，使研究人员能够更好地理解重金属的来源、分布及其对环境和生物的影响。因此，LC-ICP-MS在环境保护、食品安全、生物医学等领域具有广泛的应用前景。朱羽庄等[22]采用LC-ICP-MS测定冻干海产品中5种硒形态的含量，5种硒形态标准曲线的线性范围均在500μg/L内，检出限为1.231～2.423μg/L，加标回收率为81.3%～118.0%。

2.13高效液相色谱-原子荧光光谱法

高效液相色谱-原子荧光光谱法（HPLC-AFS）是一种将高效液相色谱（HPLC）与原子荧光光谱（AFS）紧密结合的分析方法。此方法首先利用HPLC的输液泵将样品均匀、稳定地注入色谱柱，分离不同形态和价态的元素。经过适当的消解处理后，这些分离后的组分转化为气态分子进入原子化器，在其中经历原子化过程，即转化为原子态。原子态元素产生的荧光被原子荧光检测器捕获并测量，从而获得不同形态和价态组分的荧光强度值。HPLC-AFS具有较优的分离效能、灵敏度和特异性，能精确区分和测定各种形态和价态的元素。这种联用技术不仅广泛应用于环境监测和食品分析，而且在生物医学、地质学、化学分析等领域中也具有重要应用价值。梅光明等[23]采用HPLC-AFS测定水产品中无机汞、甲基汞和乙基汞的含量，其回收率在73.3%～87.4%之间，相对标准偏差在3.6%～9.1%之间。

2.14氢化物发生-原子荧光光谱法

氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）是一种灵敏度高、干扰低、稳定且准确的元素分析方法。此方法中，待测组分经过化学反应转化为氢化物，并在原子化器中加热解离，从低能级跃迁至高能级，再返回低能级，以原子荧光形式辐射出能量。利用荧光强度与原子浓度的正比关系可以实现对元素的定量分析。HG-AFS操作简便，光谱干扰小，稳定性好，精密度高，采样量小，广泛应用于环境监测、食品分析、地质学研究等领域。叶海辉等[24]利用HG-AFS测定英国FAPAS鱼罐头中的砷、汞与镉，并与全球众多实验室的检测结果进行比对，发现砷、汞、镉的标准分数分别为-0.2、0.5、0.4，说明应用HG-AFS检测海产品中砷、汞和镉具有可行性。

2.15 X射线荧光光谱法

X射线荧光光谱法（XRF）是一种高效、非破坏性的快速检测技术。其原理是利用X射线源产生的高能光子与样品中的原子相互作用，激发出特定波长的荧光，通过测量荧光X射线的波长和强度来确定样品中元素的种类及浓度。XRF技术具有分析速度快、前处理方便、谱线简单、无需破坏样品等优势，因而广泛应用于材料分析、地质勘查、环境检测等领域。李菲菲[25]运用XRF检测粮食中的镉含量，并与石墨炉原子吸收法测定结果进行对比，得出该方法适用于粮食快速筛查的结论。

2.16激光诱导击穿光谱法

激光诱导击穿光谱法（LIBS）包括单脉冲激光诱导击穿光谱法（SP-LIBS）和双脉冲激光诱导击穿光谱法（DP-LIBS）。LIBS的原理是利用激光的能量诱导样品产生等离子体，并通过分析等离子体的发射光谱来识别样品中的元素。该方法具备低成本、操作便捷、无需制备样品、预处理简单、检测快速、检测范围广等优点，可应用于不同领域的研究，如海产品中重金属的检测。宋超等[26]利用SP-LIBS测定混合溶液中的镉元素，发现该方法可实现溶液中多重金属元素的快速检测。与SP-LIBS相比，DP-LIBS在增强特征光谱信号强度、灵敏度、光谱信噪比等方面具有明显优势，且可提高检测精度和可重复性。郑美兰[27]利用LIBS测定水中的重金属，发现DP-LIBS能提升检测的灵敏度。

2.17近红外光谱法

近红外光谱法（NIRS）是通过测量有机物中特定氢基团分子的振动，从而获取其光谱信息的方法。NIRS具有便携性，对样品的纯度要求低且操作简便，因而广泛应用于多个领域。林冬秀等[28]对利用NIRS快速检测泥蚶中重金属的可行性进行了研究，认为该方法切实可行。

3、展望

目前，人类机体健康受重金属影响的原因之一是摄入重金属污染的海产品。近年来，随着我国经济社会的快速发展，人口数量急剧增加，人均资源不断压缩，人们不断开发海洋资源，且在生产生活过程中将大量废弃物排入海洋，导致了各种海洋污染。其中，重金属污染较为严重，直接威胁着食用海产品的安全。因此，检测海产品中重金属含量，建立快速高效的检测方法，从源头控制重金属的摄入，从而保障食品安全，成为人们关注的重点。鉴于此，人们对海产品中重金属检测技术提出了更高的要求。

现阶段，我国相关部门应不断完善检测技术，致力于提升检测结果的准确性。同时，目前大部分检测方法需要在实验室完成，对设备及资金的要求较高。对于消费者和经销商，可以选择使用快速检测方法。虽然快速检测方法尚不完善，但能够快速测定产品受污染状况。因此，提升检测仪器的精确性和检测效率，并且降低操作难度，对于我国海产品重金属检测技术的发展有很大帮助，同时对于推动我国海产品安全持续健康发展有着非常重要的意义。

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基金资助:2023年广西壮族自治区大学生创新创业训练计划项目(202311549037);

文章来源:谢佳玲,彭颖洁,李春梅,等.海产品重金属污染现状及检测技术研究进展[J].现代农业科技,2024,(21):137-141+145.