你吃的食品含有重金屬污染嗎?重金屬檢測的重要性與科學儀器分享

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(Photo Credit:freepik

網絡與科技的發展,讓食物的資訊越來越透明化,加上這幾年國人逐漸更加養生的生活習慣,搭配原型食物的推廣下,食物溯源與生產履歷更趨重要。在這樣的健康意識抬頭下,使得台灣食品相關業者更看重重金屬、細菌、病毒等危害人體因子的檢驗,食品生產流程中可能因應環境、溫度等變化造成細菌與病毒的污染,那重金屬呢?它又是如何汙染到我們的食物呢?

台灣常見重金屬汙染物-鎘、銅、鉛

一、鎘金屬汙染

台灣早期因為工業區快速發展的關係,工業區與農業土地重疊性相當高,外加公共排水與地下水系統建置不及,工業所產生的廢水汙染眾多農田,就容易引發農作物的鎘金屬汙染,其中「鎘米」最廣為人知。

當工業廢水夾帶高濃度金屬鎘進入到農田,經由稻米作物得成長吸收後,就成為了重金屬污染的「鎘」稻米,由於人體無法透過自身機制代謝鎘金屬,經過長期累積於肝臟、腎臟等臟器,容易影響蛋白質、醣類、胺基酸等營養素的吸收效率,間接造成軟骨症與骨質酥鬆症,鎘金屬更是「痛痛病」﹙亦稱「骨痛病」﹚的主要元兇之一!

二、銅金屬汙染

1986年台南爆發震驚全國的綠牡蠣事件,起因為五金業者為求自身利益,將電子廢液直接傾倒至二仁溪中,廢液中含有眾多重金屬元素,其中銅離子被牡蠣吸收後,殼色轉變成顯眼的綠色,因爲特殊的外表改變,此樁汙染情事即被大眾所關注。

銅雖為人體必備化學元素,但短時間攝入過量仍會造成嘔吐、頭痛、胃痙攣以及噁心等生理不良反應,長期累積下來更會引發肝硬化、消化系統、神經系統損傷,也因此,銅金屬成為需要特別留意的污染源之一。

三、鉛金屬汙染

鉛因具備耐壓與延展性,在1920年到1970年代常作為自來水管線結構材料,後來人們發現到鉛管運輸的水普遍都含有較高濃度的鉛離子,致使用水過程中無意攝入過量的鉛離子。

一般成人大多可以正常代謝鉛離子,每天約可排放掉2毫克的鉛,但當攝入的鉛量大於代謝效率時,就會堆積在人體內,造成疾病,尤其對於代謝機能尚未健全的孩童更有重大的危害。過量的鉛離子會誘發嗜睡、癲癇、智力發展不良等疾病,嚴重甚至死亡,身體健康的隱形殺手,不可不慎。

常見的重金屬汙染整治技術

一、 土地汙染處理工法

當土地/農田遭到汙染後,通常會以耕犁工法作為主要整治技術:

1.    將汙染土挖出進行曝曬、風乾

2.    挖土機將乾燥後的土壤混合稀釋至預定目標濃度

3.    回填土壤,透過挖土機將鏟斗高舉使土壤垂直落下、均勻分散

4.    確認達到效果後透過滾壓機壓實土地

耕犁工法的技術難度較低,通常針對汙染較不嚴重的土地使用,目前最新的是植生萃取移除法,但因限制較多、需達到的需求難度較高,仍未普及使用。

土地汙染處理工法圖解說明

▲土地污染處理工法圖解說明(Photo Credit:行政院環境保護署)

 

二、 水源汙染整治辦法

水源汙染因應初期察覺不易、且影響範圍廣大,後續的整治辦法多以源頭控制為主,處理辦法為化學法、物理法、生物法等三種:

1.    化學法整治

化學法適用於高濃度金屬離子的廢水處理,視廢水狀況,主要分為沉積法與電解法兩種,電解法能夠處理電鍍廢水,透過電解將廢水中的金屬離子提出。

2.    物理法整治

物理法適用於低濃度金屬離子廢水處理,以離子交換法與膜分離技術為主,離子交換法透過交換劑離子與廢水中金屬離子交換,進而降低金屬離子濃度。

3.    生物法整治

生物法主要是以生物化學作用原理,透過微生物細胞吸附金屬離子,進而降低廢水金屬濃度,生物吸附劑具備原料來源廣、價格低、吸附力強、易於分離回收重金屬等特性,因此在水源污染整治上佔有相當的重要性。

 

 

島津科學儀器高效率檢測重金屬汙染,維繫國人健康!

重金屬檢驗原則上需先將測試樣品轉變為小分子液體,再透過精密儀器來分析其含有的金屬元素。

常見重金屬檢測方式有火焰式原子吸收光譜法(Flame Atomic Absorption Spectrophotometry)與石墨爐式原子吸收光譜儀(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry),兩者皆適用於鉛、鎘、銅等多種重金屬汙染物的檢測。(隨著法規對於重金屬檢測日趨嚴謹,島津電漿耦合感應光譜儀/質譜儀(ICP-OES/MS)足以因應重金屬檢驗法規需求。)

島津科學儀器所設計與生產的重金屬檢測工具,能夠大幅提升分析效率,除了低濃度或低污染的樣品外,也適用於高濃度的檢測,能夠最大限度減少試劑汙染與誤差值。

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AA-7800為世界上最小的雙原子化分析光譜儀系統,具備8支空心陰極管設計與火焰/石墨爐一體式進樣器,能夠測量樣品中目標元素的含量 (定量) 。火焰式原子吸收光譜可針對高濃度且基質複雜的食品液體樣品進行量,搭配可自動轉換石墨爐式系統功能,能夠降低偵測極限且滿足更多型態樣品檢測。

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在重金屬的檢測輔助上,AP 分析天秤具備「UniBloc AP」最新數位控制技術,只需要1.5秒即可讀取極微量樣品,同時內建新型STABLO AP靜電消除裝置,能夠排除靜電影響,另外專利的Smart Auto Door™自動門設計,對於添加試劑與操作效率上也相當有幫助。

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