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化學(xué)及生物污染物檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-12 05:36:37 更新時(shí)間：2025-08-11 05:36:37

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

化學(xué)及生物污染物檢測(cè)概述

化學(xué)及生物污染物檢測(cè)是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全保障、公共衛(wèi)生防護(hù)以及工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)（如重金屬、農(nóng)藥殘留、持久性有機(jī)污染物）和生物性污染物（如病原微生物、病毒、毒素）的種類和濃度日益增加，對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，建立高效、準(zhǔn)確、全面的污染物檢測(cè)體系具有重要的科學(xué)意義和社會(huì)價(jià)值。這一過程涉及多學(xué)科交叉，包括化學(xué)分析、微生物學(xué)、分子生物學(xué)和毒理學(xué)等，通過識(shí)別、定量和評(píng)估污染物，為風(fēng)險(xiǎn)管理與污染治理提供科學(xué)依據(jù)。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

化學(xué)及生物污染物檢測(cè)涵蓋范圍廣泛，主要分為以下類別：

化學(xué)污染物：重金屬（鉛、鎘、汞、砷等）、農(nóng)藥殘留（有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯等）、獸藥殘留（抗生素、激素）、多環(huán)芳烴（PAHs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）、二噁英、塑化劑（鄰苯二甲酸酯）、亞硝胺、添加劑（防腐劑、色素、甜味劑）等。
生物污染物：食源性致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌O157:H7、單增李斯特菌等）、病毒（諾如病毒、甲肝病毒）、寄生蟲（如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲）、真菌毒素（黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、嘔吐毒素等）、藻毒素（微囊藻毒素）、過敏原、生物戰(zhàn)劑等。

核心檢測(cè)儀器

針對(duì)不同類型污染物的特性，檢測(cè)需依賴多種高精尖儀器：

化學(xué)污染物檢測(cè)儀器：
- 色譜類：氣相色譜儀（GC）、高效液相色譜儀（HPLC）、超高效液相色譜儀（UPLC）、離子色譜儀（IC）。主要用于復(fù)雜混合物的分離。
- 質(zhì)譜類：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS/MS，特別是三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。提供高靈敏度和高選擇性的定性與定量分析，是痕量化學(xué)污染物檢測(cè)的主力。
- 光譜類：原子吸收光譜儀（AAS）、原子熒光光譜儀（AFS）、紫外-可見分光光度計(jì)（UV-Vis）、紅外光譜儀（FTIR）、拉曼光譜儀。常用于元素分析和部分有機(jī)物的定性定量。
生物污染物檢測(cè)儀器：
- 微生物培養(yǎng)與鑒定：全自動(dòng)微生物鑒定及藥敏分析系統(tǒng)、菌落計(jì)數(shù)儀、生物安全柜、恒溫培養(yǎng)箱。
- 分子生物學(xué)儀器：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)儀（PCR儀，包括熒光定量PCR/qPCR）、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀（Real-time PCR）、基因測(cè)序儀（用于病原體溯源和宏基因組分析）。
- 免疫學(xué)儀器：酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定儀（ELISA Reader）、免疫層析讀數(shù)儀（用于膠體金/熒光試紙條）、化學(xué)發(fā)光免疫分析儀（CLIA）。
- 生物傳感器與快速檢測(cè)設(shè)備：基于抗原抗體反應(yīng)或核酸雜交原理的便攜式快速檢測(cè)儀。
- 細(xì)胞培養(yǎng)與分析：細(xì)胞培養(yǎng)箱、流式細(xì)胞儀（用于細(xì)胞計(jì)數(shù)、分選和功能分析）。

常用檢測(cè)方法

檢測(cè)方法的選擇取決于目標(biāo)污染物性質(zhì)、基質(zhì)復(fù)雜程度以及所需的靈敏度、準(zhǔn)確度和檢測(cè)時(shí)效：

化學(xué)污染物檢測(cè)方法：
- 樣品前處理：索氏提取、加速溶劑萃取(ASE)、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、液液萃取(LLE)、微波消解、超聲萃取等，旨在富集目標(biāo)物并減少基質(zhì)干擾。
- 分離與檢測(cè)：GC-MS、LC-MS/MS是目前最主流的高靈敏度、高通量定量方法。對(duì)于重金屬，常用AAS、AFS、ICP-MS。
- 快速篩查：酶抑制法（有機(jī)磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥）、免疫分析法（ELISA/膠體金試紙條）、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)、電化學(xué)傳感器等。
生物污染物檢測(cè)方法：
- 傳統(tǒng)培養(yǎng)法：標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)法、增菌培養(yǎng)+選擇性平板分離+生化鑒定。是微生物檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，但耗時(shí)長(zhǎng)。
- 免疫學(xué)方法：ELISA用于檢測(cè)毒素、過敏原、特定細(xì)菌抗原或抗體；膠體金/熒光免疫層析試紙條用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。
- 分子生物學(xué)方法：PCR/qPCR/Real-time PCR 用于特異性快速檢測(cè)病原體核酸；宏基因組測(cè)序(mNGS)用于無偏倚識(shí)別未知或混合病原體；數(shù)字PCR(dPCR)用于絕對(duì)定量。
- 生物傳感器：利用抗原-抗體、受體-配體或核酸雜交等特異性結(jié)合，結(jié)合物理換能器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和檢測(cè)。
- 細(xì)胞/組織毒性測(cè)試：評(píng)價(jià)生物毒素的整體毒性效應(yīng)。

主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)活動(dòng)須遵循國家和國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法，以保證結(jié)果的可比性和權(quán)威性：

國家標(biāo)準(zhǔn) (GB)：如 GB 2762《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》、GB 2763《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》、GB 4789系列（食品微生物學(xué)檢驗(yàn)）、GB 5009系列（食品理化檢驗(yàn)方法）、GB/T 5750《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（HJ系列）、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T系列）、進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SN系列）。
國際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO (國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)：如 ISO 17025（實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可）、ISO 6579 (沙門氏菌檢測(cè))、ISO 16654 (大腸桿菌O157檢測(cè))、ISO 21570 (轉(zhuǎn)基因檢測(cè))、ISO 17294 (ICP-MS水質(zhì)檢測(cè))等。
- AOAC International (國際官方分析化學(xué)家協(xié)會(huì))：提供大量經(jīng)過驗(yàn)證的食品、飼料、藥品等中化學(xué)和微生物污染物的官方分析方法。
- US EPA (美國環(huán)境保護(hù)署)：提供水和土壤等環(huán)境介質(zhì)中污染物的檢測(cè)方法（如EPA 600系列）。
- FDA/BAM (美國食品藥品監(jiān)督管理局/細(xì)菌學(xué)分析手冊(cè))：提供食品中病原微生物的檢測(cè)方法。
藥典方法：《中華人民共和國藥典》、《美國藥典》(USP)、《歐洲藥典》(EP) 對(duì)藥品及其原料中的雜質(zhì)和污染物有嚴(yán)格規(guī)定和檢測(cè)方法。

持續(xù)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)更新并嚴(yán)格執(zhí)行，是保證檢測(cè)結(jié)果科學(xué)性、準(zhǔn)確性和法律效力的基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室需通過資質(zhì)認(rèn)定（如CMA）或認(rèn)可（如CNAS，依據(jù)ISO/IEC 17025），以證實(shí)其具備相應(yīng)的技術(shù)能力和質(zhì)量管理體系。