【重金属来袭】 镉的危害及相关测试方法

检测方法：食品中镉的测定
【标准】 GB/T5009.15-2003
【限量】 农产品限量标准：大米为0.2，水果≤0.03，根茎类蔬菜（芹菜除外）0.1，叶菜、芹菜0.2其他蔬菜≤0.05
【仪器】原子吸收分光光度计

1, 重金属危害：
【事件】2009年08月01日，湖南省浏阳市镇头镇双桥村发生镉污染事件
【危害】 对人体有哪些影响
请参阅点击打开链接

镉对人体健康的影响与危害

环境中镉的污染与危害取决于镉在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及镉对生物的毒性，而且受水、大气、岩石母质、生物和人类活动的影响。本节主要从镉的环境化学性质、对植物生长发育的影响与危害、对人体健康的影响与危害等方面进行论述。

人的机体中都含有微量镉，人体中的镉是从空气、水和食物中摄取的。据报道，多数国家每人每日平均摄取镉30-60µg，其中从空气中获得0.02-1.0µg，从食物中获得18-50µg。从呼吸道吸入的镉可以吸收10%-30%，从消化道进入的镉可以吸收2%-5%。镉在体内被吸收后，首先到肝脏，与金属硫蛋白结合，再经血液输送到肾脏，并积蓄起来，达到一定程度缓慢地从尿中排出，镉在人体的半衰期为6-18 a，普通正常人体内含镉总量为30-45㎎，其中33%在肾脏，14%在肝脏，2%在肺，0.13%在胰腺。而在肾中的镉又主要分布在肾皮质之中，无职业接触镉者，肾皮质含镉在30ppm以下。危险水平200ppm，超过此值可导致肾小管障碍，会损害肾脏，人体内积蓄的镉，可以从头发、血液、尿液中检出。许多学者的研究表明，头发含镉量与肝、肾、肺的含镉量有明显的相关性。各国正常人头发镉含量不尽相同，西欧人头发镉含量小于1ppm；美国人头发镉含量0.8-2.1ppm。血液含镉量很微，半数以上的人血液中含镉量小于5ppb，83%的人在100ppb以下，接触镉者的评价标准规定尿镉量为8ppb以下。尿镉含量与年龄有关，30-60岁尿镉含量最高。

镉对人体可产生毒性效应，在工业接触中，可见到的两种镉中毒是肺障碍病症和肾功能不良，在生产环境中大量吸入镉烟尘或蒸气会发生急性镉中毒，口有金属味，出现头晕、头痛、咳嗽、呼吸困难、恶寒、呕吐、腹泻等，并产生肺炎和肺水肿，肾功能不良是肾近曲小管再吸收发生障碍引起的。镉集中在肾小管，使金属硫蛋白耗竭，近曲小管上皮细胞组织的线粒体发生膨胀和变性等障碍。由于肾小管上皮细胞通透性功能损害，因而引起肾功能障碍，患者出现低分子量（1-3万）的尿蛋白，并伴随出现溶菌酶、B2微球蛋白、糖尿、氨基酸尿、高磷酸尿等。

镉中毒除引起肾功能障碍外，长期摄入微量镉，通过器官组织中的积蓄还可引起骨痛病，这种病症曾在欧洲出现过，而日本神通川流域由于镉污染引起的骨痛病是举世皆知的。公害的造成是由于神通川上游锌矿冶炼排出的含镉废水污染了神通川，用河水灌溉农田，使镉进入稻田土被水稻吸收。居民长期食用含镉米，并直接饮用含镉水就会得骨痛病。

骨痛病是发生以骨软化症为主体的病理变化。镉中毒首先使肾脏及肝脏受损害，然后引起骨骼软化，若此时又有妊娠、分娩、哺乳、内分泌失调、衰老、营养不良、钙不足等生理或生活诱导或促进因素，便出现骨痛病。因此，骨痛病多发于上年岁的妇女，其病理可解释为维生素D3代谢障碍和骨胶原代谢障碍，镉对肾功能的损害，使肾中维生素D3的活性被抑制，干扰维生素D3的正常代谢，使骨胶原肽链上的羟基脯氨酸不能氧化为醛基，妨碍骨胶原的正常固化成熟而使骨骼软化。

在镉污染地区，诊断镉中毒的要点一般是：患者尿镉、血镉的浓度高，反映人体内镉负荷高；患者有镉中毒的自觉症状及它觉症状。其主要症状为全身性疼痛，发生多发性病理骨折，从而引起骨骼变形，身躯显著缩短。同时，也出现头痛、头晕、流涎、恶心、呕吐、呼吸受限、睡眠不安等症状；患者尿中氨基酸及低分子蛋白浓度较高，说明有肾小管性肾病。

【来源】 该重金属的来源？采矿？工业污染？废弃物？
长沙湘和化工厂是该区域镉污染的直接来源，非法生产过程中造成多途径的镉污染是造成区域性镉污染事件的直接原因。
该厂周边500米范围内的土壤已经受到明显的镉污染；厂区周边500米—1200米范围属轻度污染区；1200米以外的土壤镉含量基本符合《土壤环境质量标准》。
【防治】目前还没有有效或较好的办法

刚百度了一下

食品中镉检测方法主要有：
火焰原子吸收光谱法
石墨炉原子吸收光谱法
原子荧光光谱法
分光光度法
示波极谱法
阳极溶出伏安法

综述里比较清楚，请详见《中国食物与营养》2010年第四期

食品中镉的测定
1.1 原理
试样经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收228.8nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与镉含量成正比，与标准系列比较定量。
1.2 试剂
1.2.1　硝酸：优级纯。
1.2.2　硫酸：优级纯。
1.2.3　过氧化氢(30%)。
1.2.4　高氯酸
1.2.5　硝酸(1+1)：取50ml硝酸慢慢加入50ml水中。
1.2.6　硝酸(0.5mol/L):取3.2ml硝酸加入50ml水中，稀释到100ml。
1.2.7　盐酸(1+1)：取50ml盐酸慢慢加入50ml。
1.2.8　磷酸溶液(20g/L)：称取2.0g磷酸铵，以水溶解稀释到100ml。
1.2.9　混合酸：硝酸+高氯酸(4+1)：取4份硝酸与1份高氯酸混合。
1.2.10　镉标准储备液：准确称取1.000g金属镉(99.99%)分次加20ml盐酸(1+1)溶解，加2滴，加2滴硝酸移入1000ml容量瓶，加水至刻度。混匀。此溶液每毫升含1.0mg镉。
1.2.11　镉标准使用液：每次吸取镉标准储备液10.0ml于100ml容量瓶中，加硝酸(0.5mol/L)至刻度，如此经多次稀释成每毫升含100.0ng镉的标准使用液。
1.3 仪器
所用玻璃仪器均需以硝酸（1+5）浸泡过液，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净。
1.3.1 原子吸收分光光度计(附石墨炉及铅空心阴极灯)。
1.3.2　马弗炉。
1.3.3　恒温干燥箱。
1.3.4　瓷坩埚。
1.3.5　可调式电热板可调式电炉。
1.4 操作
1.4.1　试样预处理
1.4.1.1 在采样和制备过程中，应注意不使试样污染。
1.4.1.2 粮食、豆类去杂物后，磨碎，过20目筛，储于塑料瓶中，保存备用。
1.4.1.3 蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样，用食品加工机或匀浆机打成匀浆，储于塑料瓶中，保存备用。
1.4.2 试样消解(可根据实验室条件选用以下任何一种方法消解)
1.4.2.1 压力消解罐消解法：称取试样1.00g～2.00g 试样(干样、含脂肪高的试样<1.00g，鲜样<2.0g或按压力消解使用说明书称取试样)于聚四氟乙烯内罐，加硝酸2ml～4ml浸泡过夜。再加过氧化氢(30%)2ml～3ml(总量能超过罐容积的三分之一)。盖好内盖，旋紧不锈钢外套，放入恒温干燥箱，120℃～140℃保持 3h～4h，在箱内自然冷却到室温，用滴管将消化液洗入或过滤入(视消化液有无沉定而定)10ml～25ml容量瓶中，用水少量多次洗涤罐，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白。
1.4.2.2 干法灰化：称取1.00g～5.00g(根据镉含量而定)试样于瓷坩埚中，先小火在可调式电炉上炭化至无烟，移入马弗炉500℃灰化6h～8h，冷却，若个别试样灰化不彻底，则1ml混合酸在可调式电炉上小火加热，反复多次直到消化完全，放冷，用硝酸(0.5mol/L)将灰分溶解，用滴管将试样消化液洗入或过滤(视消化液有无沉淀而定)10ml～25ml容量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于容量瓶并定容至刻度，混匀作试剂空白。
1.4.2.3 过硫酸铵灰化法：称取1.00g～5.00g 试样于瓷坩埚中，加2ml～4ml硝酸浸泡1h以上，先小火炭化，冷却后加2.00g～3.00g过硫酸铵盖于上面，继续炭化到不冒烟，转入马弗炉500℃恒温2h，再升至800℃，保持20min，冷却，加2ml～3ml硝酸(1.0mol/L)，用滴管将试样消化液洗入或过滤入(视消化液有无沉淀而定)10ml～25ml容量瓶中，用水少量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白。
1.4.2.4 湿式消解法：称取1.00g～5.00g 于三角瓶或高脚烧杯中，放数粒玻璃珠，加10ml混合酸，加盖浸泡过液一小漏斗电消解，若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷用滴管将试样消化液洗入或过滤入(视消化后试样的盐分而定)10ml～25ml容量中，用水少量多次洗涤三解瓶或高角瓶或高脚烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白。
1.4.3 测定
1.4.3.1 仪器条件：根据各自仪器性能调至最佳状态。参考条件为波长为228.8nm，狭缝0.5 nm～1.0 nm，灯电流8mA～10 mA ，干燥温度120℃，20s，灰化温度℃，15s～20s，原子化温度1700℃～2300℃，4S～5S检测波长为253.6nm，背景校正为氘灯或塞曼效应。
1.4.3.2 标准曲线绘制：吸取上而配制的镉标准使用淮0.0、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0、10.0ml于100ml容量瓶中稀释至刻度，相当于0.0、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0、10.0ng/ml，备吸取10μl注入石墨炉，测得其吸光值并求得吸光值与浓度关系的一无线性回归方程。
1.4.3.3 试样测定：分别吸取样液和试剂空白液备10μl注入石墨炉，测得其吸光值，代入标准系列一元线性回归分程中求得样液中镉含量。
1.4.3.4 基本改进剂的使用：对有干扰试样，则注入适量的基体改进剂磷酸铵溶液(20g/L)(一般为<5μl)消除干扰，绘画镉标准曲线时也要加入与试样测定时等量的基体改进剂。
1.4.4　结果计算
试样中镉含量按下式进行计算。
(A1-A2)×V×1000
X=--------------------
m×1000
式中：
X----试样中镉含量，单位为微克每千克或微克每升(μg/kg或μg/L)；
A1----测定试样消化液中镉含量，单位为克每毫克每毫升(ng/ml)；
A2---空白液中镉含量，单位为纳克每毫升(ng/ml)
V----试样消化液总体积，单位为毫升(ml)；
m----试样质量或体积，单位为克或毫升（g/mL）；
计算结果保留两位有效数字。
1.4.5　精密度
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。
1.5 编制依据：《中华人民共和国国家标准》GB/T 5009.11—2003

检测方法：肉制品中镉的测定
【标准】 GB/T5009.15-2003
【限量】 肉制品限量标准：镉限量小于等于0.1mg/Kg
【仪器】PE原子吸收分光光度计

检测方法：电子电器中镉的测定
【标准】 BS EN1122:2001
【限量】100mg/Kg
【仪器】ICP-AES

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GB/T 5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法 金属指标