Kiểm nghiệm kim loại nặng

Folder Kỹ thuật - Chuyên môn
Views 16970
Last Updated 24/02/2022

1. Tầm quan trọng của việc kiểm nghiệm kim loại nặng

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm³ và thông thường dùng để chỉ những kim loại liên quan đến sự ô nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp. Các kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Các kim loại nặng không bị các vi khuẩn phân hủy mà có khuynh hướng tích lũy trong cơ thể sống và nhiều kim loại nặng đã được biết đến là độc và có thể gây ung thư.

Kim loại nặng phân bố rộng rãi trên vỏ trái đất. Chúng được phong hóa từ các dạng đất đá tự nhiên, thường tồn tại dưới dạng các khoáng vật. Vấn đề khai thác khoáng sản và các hoạt động sản xuất của con người dẫn đến ô nhiễm môi trường làm cho kim loại nặng phát tán vào không khí, đất trồng trọt, nước tưới tiêu là một trong những nguyên nhân gây nên ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm.

Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ qua da được tích tụ trong các mô theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây độc. Các nghiên cứu đã cho thấy kim loại nặng có thể gây rối loạn hành vi của con người do tác động trực tiếp đến chức năng tư duy và thần kinh. Gây độc cho các cơ quan trong cơ thể như máu, gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức năng sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen.

Các nguyên tố kim loại nặng độc hại đối với con người trong các loại thực phẩm được nghiên cứu nhiều nhất bao gồm: chì, cadmi, asen, thủy ngân, thiếc, antimon. Các nguyên tố này tương đối phổ biến trong tự nhiên và có độc tính cao, đặc biệt là ở một số dạng tồn tại của chúng như asen vô cơ, thủy ngân hữu cơ. Quy định về hàm lượng của các kim loại nặng trong hầu hết các đối tượng thực phẩm có thể tham khảo tại quy chuẩn kỹ thuật QCVN 8-2:2011/BYT hoặc tại quyết định số 46/2007/QĐ-BYT. Mức giới hạn cho phép tối đa của một số kim loại nặng trong thực phẩm chức năng trong bảng 1.

Bảng 1. Mức giới hạn tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong thực phẩm chức năng

TT	Kim loại nặng	Mức giới hạn tối đa cho phép theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT (mg/kg)	Mức giới hạn tối đa cho phép theo quy chuẩn QCVN 8-2:2011/BYT (mg/kg)
1	Pb	10	3
2	Cd	0,3	1
3	As	5,0	-
4	Hg	0,5	0,1
5	Sn	50 *	-
6	Sb	1,0 *	-

(*) quy định cho loại thực phẩm đặc biệt dùng cho trẻ em

Ảnh hưởng của các nguyên tố kim loại nặng với sức khỏe con người cũng đã được nghiên cứu từ rất lâu và được khuyến nghị không nên vượt quá mức dung nạp vào hàng ngày (Provisional value for a maximum tolerable daily intake - PMTDI) và hàng tuần (Provisional Tolerable Weekly Intake - PTWI) có thể chấp nhận được (bảng 2).

Bảng 2. Lượng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận được tạm thời của một số nguyên tố kim loại nặng

TT	Kim loại nặng	PTWI (mg/kg thể trọng)	PMTDI (mg/kg thể trọng)
1	As	0,015	-
2	Cd	0,007	-
3	Pb	0,025	-
4	Hg	0,005	-
5	Sn	14	-
6	Sb	-	0,0009
7	Cu	-	0,5
8	Al	2,0	-

Kiểm nghiệm kim loại nặng như vậy nhằm đánh giá tính an toàn của các sản phẩm hàng hóa theo quy định của pháp luật, đồng thời có vai trò quan trọng trong các nghiên cứu khoa học nhằm phân tích nguy cơ và cảnh báo các mối nguy ô nhiễm kim loại nặng trong các lĩnh vực khác nhau như thực phẩm, môi trường.

2. Kiểm nghiệm kim loại nặng tại Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia

2.1 Phương pháp kiểm nghiệm

Kiểm nghiệm kim loại nặng là nhóm chỉ tiêu cơ bản đã được Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia thực hiện phân tích với các quy trình đã được tối ưu, được công nhận ISO/IEC 17025, bao gồm:

Kiểm nghiệm kim loại nặng – các nguyên tố: chì, cadmi, asen, thủy ngân, thiếc, antimon, cobalt, nickel, crom, mangan, đồng, selen, molybden) bằng ICP-MS
Kiểm nghiệm kim loại nặng – nguyên tố chì bằng GF-AAS
Kiểm nghiệm kim loại nặng – nguyên tố cadmi bằng GF-AAS
Kiểm nghiệm kim loại nặng – nguyên tố asen bằng HVG-AAS
Kiểm nghiệm kim loại nặng – nguyên tố thủy ngân bằng thiết bị phân tích trực tiếp DMA-80

Đặc biệt, Viện kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia cũng đã thực hiện kiểm nghiệm kim loại nặng ở các dạng hợp chất thể hiện độc tính cao nhất của chúng bằng thiết bị phân tích dạng hiện đại LC-ICP/MS như:

Kiểm nghiệm kim loại nặng ở dạng hợp chất methyl thủy ngân bằng LC-ICP-MS
Kiểm nghiệm kim loại nặng ở dạng hợp chất asen vô cơ, asen hữu cơ bằng LC-ICP-MS
Kiểm nghiệm kim loại nặng ở dạng hợp chất crom (III), crom (VI) bằng LC-ICP-MS

2.2 Trang thiết bị

Nhằm kiểm nghiệm kim loại nặng, Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia đã trang bị các thiết bị hiện đại và đồng bộ: 01 hệ thống khối phổ plasma cao tần cảm ứng ghép nối sắc ký lỏng (LC-ICP/MS), 02 hệ thống khối phổ plasma cao tần cảm ứng (ICP/MS), 01 hệ thống quang phổ phát xạ plasma cao tần cảm ứng (ICP-OES), 02 hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, 01 hệ thống phân tích thủy ngân trực tiếp DMA-80, 01 hệ thống tinh chế acid siêu tinh khiết, 04 hệ lò vi sóng phá mẫu,...

Kiểm nghiệm kim loại nặng

Hình 1. Hệ thống thiết bị khối phổ plasma cao tần cảm ứng ghép nối sắc ký lỏng LC-ICP-MS Nexion 350X (Perkin Elmer)

2.3 Nền mẫu kiểm nghiệm

Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia thực hiện kiểm nghiệm kim loại nặng trong tất cả các nền mẫu trong chuỗi sản xuất, chế biến thưc phẩm: nước, thực phẩm, thực phẩm chức năng, thực phẩm bảo vệ sức khỏe, phụ gia thực phẩm, nguyên liệu thực phẩm, bao bì chứa đựng thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu thức ăn chăn nuôi, phân bón.

Ngoài ra, Viện cũng thực hiện kiểm nghiệm kim loại nặng trong các đối tượng mẫu khác như dược liệu, mỹ phẩm, khẩu trang, hóa chất khử trùng và các dụng cụ y tế (dây truyền dịch, bơm tiêm,..), giấy ăn, khăn ướt, quặng khoáng sản, đất và các đối tượng mẫu thử khác theo yêu cầu khách hàng.

3. Lý do chọn Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia

Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia là phòng thí nghiệm trọng tài quốc gia về thực phẩm.
Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia là đơn vị kiểm nghiệm được công nhận ISO/IEC 17025:2017 đối với các chỉ tiêu kiểm nghiệm thực phẩm.
Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia đã được Bộ Y tế, Bộ Công Thương và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chỉ định là Cơ sở kiểm nghiệm thực phẩm phục vụ quản lý nhà nước về an toàn thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, phân bón.
Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia tham gia trong hệ thống phòng thí nghiệm chuẩn ASEAN về kiểm nghiệm thực phẩm.
Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia nằm trong hệ thống phòng thí nghiệm thực hiện xác nhận giá trị sử dụng liên phòng thí nghiệm của phương pháp thử AOAC International.