原子荧光法检测花蛤汞、砷含量前处理优化

孙钰鹏

（中国海洋大学，山东 青岛 266100）



原子荧光法检测花蛤汞、砷含量前处理优化

孙钰鹏

（中国海洋大学，山东 青岛 266100）

摘 要：本文采用微波消解法进行样品前处理，将检测条件进行优化，力求使该方法更加快捷、简单和准确。通过本文实验研究发现，当硫脉、抗坏血酸浓度为1.0%，KBH4浓度为2.0% ，NaOH溶液浓度为0.5%，盐酸溶液10%，能够较为准确的检测出花蛤中砷、汞元素含量，其中花蛤中汞的最低检出限为0.018μg/L，而砷的最低检出限为0.087μg/L。

关键词：原子荧光法；花蛤；汞、砷元素；含量检测

汞、砷元素在生物体中虽然含量较低，但如若蓄积过量的汞和砷元素，将对生物体产生较大的危害，尤其会攻击人的中枢神经系统，进而使人产生头痛、头晕等症状，甚至使人瘫痪。目前测定砷、汞的常用方法有冷原子吸收法、双硫膝分光光度法和原子荧光法。原子荧光法测砷、汞具有灵敏度高、干扰少、操作简便等优点，近年来在电池、蔬菜、环境、饲料和医药中得到广泛应用。在检测花蛤的实际工作中，本文采用微波消解法进行样品前处理，将检测条件进行优化，力求使该方法更加快捷、简单和准确，易于在花蛤各组织对汞、砷检测工作中得到广泛的应用。

1 实验材料与仪器

1.1材料的制备

将花蛤去壳，研磨成肉泥状备用，称取0.50g左右的花蛤肉泥，并将之放入聚四氟乙烯消解罐中，随即加入5mL硝酸，将加外罐密闭后放入Q15微波消解炉，调节其功率为50%，分三步消解，每步消解均为5min。冷却后将消解液移入25mL容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，摇匀，待测，同时做样品空白。

1.2 主要试验仪器及试剂

试验仪器工作参数做如下介绍：灯电流：砷 60 mA，汞15mA，光电倍增管负高压300V，原子化器高度8mm，原子化器温度200℃，载气流量400mL/min，屏蔽气流量900 mL/min，读数时间为10s延迟时间为1s，注入量0.5 ml。

1.3 标准溶液的配置

用吸管分别吸取浓度为1000μg/mL的砷、汞标准储备液50μg，并分别将之放置于50ml的容量瓶中，然后加满超纯水，摇晃至均匀，以此溶液为基准再次反复对其进行稀释，直到砷、汞标准液浓度达到100ng/ml为止。进而配置浓度分别为1.0ng/ml、3.0ng/ml、6.0ng/ml和12.0ng/ml的砷、汞标准使用液。同时作标准空白液进行对比。

1.4 试剂浓度组合方式

基于相关文献，同时结合本次试验过程，本文在检测花蛤肉中砷、汞元素含量试验中，选取6种不同试剂的组合方式，具体如下：

条件1：硫脲+抗坏血酸（0.5%）、KBH4（1.0%）、NaOH （0.5%）、盐酸溶液（10%）；

条件2：硫脲+抗坏血酸（0.5%）、KBH4（1.5%）、NaOH（0.5%）、盐酸溶液（10%）；

条件3：硫脲+抗坏血酸（0.5%）、KBH4（2.0%）、NaOH （0.5%）、盐酸溶液（10%）；

条件4：硫脲+抗坏血酸（1.0%）、KBH4（1.0%）、NaOH （0.5%）、盐酸溶液（10%）；

条件5：硫脲+抗坏血酸（1.0%）、KBH4（1.5%）、NaOH （0.5%）、盐酸溶液（10%）；

条件6：硫脲+抗坏血酸（1.0%）、KBH4（2.0%）、NaOH （0.5%）、盐酸溶液（10%）；

2 实验方法

分别提取125μg和250μg的浓度为1.0μg/ml的砷、汞标准应用液，并将之放置于消解罐中，将盛有125μg的砷标准应用液的消解罐中加入375μL超纯水，另外将将盛有250μg的汞标准应用液的消解罐中加入250μL的超纯水，进而得到浓度为0.25mg/kg的砷试验液和浓度为0.50mg/kg的汞试验液，然后按照本文中前处理方式进行试验，通过调整6种试剂的不同，进而得到不同结果的砷、汞的含量，将结果进行对比，进而确定试剂的最佳搭配。

3 结果与分析

3.1 不同试剂浓度对花蛤中汞、砷检测的影响

图1表示为不同搭配方式的试剂对砷元素回收率的测定结果。分析其平均回收率数据可明显发现，在条件5和条件6试剂组合状况下，检测砷的平均回收率处在104%～113%之间，符合砷的回收率检测范围，其变异系数也可接受，因此条件5和条件6两种试剂组合状态能够符合对花蛤中砷元素检测条件。

图1 不同组合方式的试剂对砷检结果的影响图2 不同组合方式的试剂对汞检结果的影响

分析图2可得，基于本试验过程中相关仪器设置条件，对花蛤肉中汞检测结果中，从平均回收率和RSD角度分析，选择条件5和条件6两种状况下的试剂组合，能够得到更为合理和准确的平均回收率和变异系数，因此条件5和条件6两种试剂组合状态能够符合对花蛤中汞元素检测条件。

3.2 两种试剂浓度对花蛤中砷、汞检测的影响

本次选择条件5和条件6两种浓度的试剂为主要研究对象，基于上文中处理方式，分别对其测定花蛤中砷、汞的含量，同时设置空白样品进行对照。

在试验过程中发现，依据方法5进行的试剂浓度配比方法测定的砷、汞标准试验液时，发现其检测的荧光强度超出了本试验用仪器检测信号的范围，不符合实际检测结果。而采用方法6调配的试剂浓度时，检测的花蛤中砷、汞的相对标准偏差分别为2.97%和3.38%，因此，采用方法6调配的试剂方法能够精确的测量出花蛤中砷、汞元素的含量。

3.3 两次检测花蛤中砷、汞含量的结果验证

为了进一步验证方法6调配的试剂浓度适用于花蛤中砷、汞元素含量的检测，作者以5天为时间距离，分别做两次试验来测定花蛤中砷、汞元素含量。试验中分别提取125μg 和250μg的浓度为1.0μg/ml的砷、汞标准应用液，并分别将之放置于盛有0.5g花蛤肉泥的消解罐中，实验步骤同上，结果如图3和图4所示。

图3 两次对花蛤中砷元素检测结果对比图4 两次对花蛤中汞元素检测结果对比

通过对两次试验过程加入标准试验溶液的检测结果通过F检验法进行验证表明，砷、汞分别加入0.25mg/kg和0.50mg/kg的标准试验液。经过T检验法进行验证发现两组检测值并没有显著的差异性，进而可以表明通过选择方法6调配的试剂浓度检测结果精度较高，满足对花蛤中砷、汞元素含量的测定。

3.4花蛤中汞、砷最低检出限测定

通过试验，花蛤中汞和砷元素的浓度处于0～11.0ng/ml范围内，它的荧光强度能够保持一定的线性比例，根据检出限的计算公式：

进而计算出花蛤中汞的最低检出限为0.018μg/ L，与蔬菜中检出限差别不大（蔬菜为0.013μg/ L），而砷的最低检出限为0.087μg/L，与动物肝脏中砷检出限差别不大（动物肝脏为0.109μg/L。

4 讨论与结论

借助方法6中试剂浓度的调配方法，经过两次的横向实验对比，分析其检测结果表明：花蛤中砷、汞在两次的检测过程中，其平均回收率分别为103.60±2.30～110.33±2.35和107.27±6.14～110.78±2.76，同时检测结果中，二者相对标准偏差分别为0.68%～2.25%和1.79%～5.63%，由此表明采用方法6调配的试剂浓度所进行的实验结果精度较高，能够精确的测量出花蛤中砷、汞元素的含量，因此，依据本文中所涉及的还原掩蔽剂、还原剂的浓度比例能够对花蛤中砷、汞元素含量进行准确检测。

通过微波消解对花蛤进行前处理，最终采用氢化物原子荧光光度法对花蛤中汞、砷两种元素进行检测。在保证只有两种变量的前提下，进行了花蛤中砷、汞元素含量的检测试验，通过实验发现，当硫脉、抗坏血酸浓度为1.0%，KBH4浓度为2.0% ，NaOH溶液浓度为0.5%，盐酸溶液10%，能够较为准确的检测出花蛤中砷、汞元素含量，其中花蛤中汞的最低检出限为0.018μg/L，而砷的最低检出限为0.087μg/L。

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[3]张丽洁，土 贵，姚 德，等.近海沉积物重金属研究及环境意义[J].海洋地质动态，2003 ,9(3):69.

Atomic Fluorescence Assay for Freshness Before the Mercury, Arsenic Treatment Optimization

Sun Yupeng
（Ocean University of China,Qingdao 266100,China）

Abstract:In this paper, microwave digestion method was used for sample pretreatment, and the detection conditions were optimized to make the method more rapid, simple and accurate. Through the experimental study, we find that when thiourea and ascorbic acid concentration was 1.0%, the concentration of KBH4 was 2.0%, NaOH solution concentration was 0.5%, 10% hydrochloric acid to more accurate detection of a clam arsenic, mercury content, which mercury clam minimum detectable limit of 0.018 g / L, and arsenic in the lowest detection limit was 0.087 g / L.

Key words:atomic fluorescence spectrometry; mercury, arsenic; clam; content determination

作者简介：孙钰鹏（1987-），男，山东即墨人，硕士；研究方向：食品加工与安全。