ICP-MS法检测带鱼中汞、砷、钒、锑、钡重金属污染物残留

2020-11-09刁春霞乔秋菊黄为红

分析仪器 2020年5期

刁春霞乔秋菊黄为红

(泰州市疾病预防控制中心，泰州 225300)

带鱼是我国四大海产品之一，在我国环海区域：如东海、南海、渤海湾等水域均有分布，又称牙带鱼、刀鱼等[1]；带鱼富含蛋白质、维生素、脂肪、磷、铁等人体必需的营养物质，具有补气、养肝、暖胃等功能，尤其对皮肤干燥、消化不良等人群颇有益处[2]。近年来，随着我国市场经济的发展，国内工业尤其是医化行业、冶金行业、炼钢行业等的发展，带来我国经济社会的跨越式发展，但同时也带来近海海域环境污染，尤其是近海水域带鱼等水产动物生活的水域受到污染，导致带鱼等水生动物肌肉组织中重金属的超标[3]。人类食用被重金属污染的带鱼，随着在人体内的积蓄，会导致齿龈炎、震颤等病症的产生，严重时会对肝脏、肾脏等造成不可逆影响，重症者导致死亡[4]。因此加强对带鱼等水产动物中重金属的监测，可以有针对性的控制污染源头，保护人类赖以生存的环境[5-7]。

目前，水产品中金属残留的检测方法有：ICP-MS法、原子吸收法等方法。原子吸收法需要更换空心阴极灯，操作繁琐，且灵敏度偏差；ICP-MS法具有专属性好，灵敏度高等优点[8-10]。本实验研究建立了微波消解法消解带鱼ICP-MS法检测汞、砷、钒、锑、钡重金属污染物残留的分析方法，该方法简单、快速，可以用于带鱼等水产动物中重金属残留的监测。

1 仪器、试剂和方法

1.1 实验仪器

Agilent 7900型ICP-MS仪，美国安捷伦科技公司；精科FA-1005B型电子分析天平，万分之一，上海精科仪器公司；金蓉园JRY-D450-D型电热板，湖南金蓉园仪器公司；CEM-mars 5型全自动微波消解仪，美国CEM科技公司；Milli-q advantage A10©型超出水系统，美国milli-pore科技公司。

1.2 实验用试剂

编号：BWB2336-2016，100 μg/mL汞单元素标准溶液；编号：GBW(E)080117，100 μg/mL砷单元素标准溶液；编号：BWB2188-2016，100 μg/mL钒单元素标准溶液；编号：GBW(E)080296，100 μg/mL锑单元素标准溶液；编号：GBW(E)080286，100 μg/mL钡单元素标准溶液；编号：GSB04-2826-2011，混合内标溶液，均购于国家钢铁材料测试中心；双氧水、浓硝酸等试剂：分析纯试剂，均购自上海化学试剂厂；实验用水为纯化水，超纯水系统制备。

1.3 仪器方法

热电I-CAP Q型电感耦合等离子体质谱仪，使用调谐液仪器自动调谐氧化物、炬管位置等，调谐后的参数见表1。

表1 仪器方法

1.4 溶液制备

1.4.1标准混合储备溶液

分别取汞、砷、钒、锑、钡单元素标准溶液，精密量取，加3.0%硝酸溶液制备每1.0 mL溶液中含有汞、砷、钒、锑、钡均为10 μg/L的混合标准溶液，即得标准混合储备溶液。

1.4.2样品溶液

取带鱼样品约200 g，剪刀剪成1～2cm长小段，置粉碎机中粉碎；精密称取粉碎后的样品0.35 g，放入聚四氟乙烯材质的消解罐中，加入浓硝酸和双氧水(V/V=6∶3)，摇匀，过夜放置；第二天将消解罐放入全自动微波消解仪中，按表2程序消解；消解完毕后，将消解罐取出，赶酸，加3.0%硝酸溶液定容至25 mL，即得。消解方法见表2。

表2 微波消解方法

1.4.3标准曲线溶液

取1.4.1标准混合储备溶液一定量，置10 mL量瓶中，分别制备每1.0 mL溶液中含有4种待测金属元素依次为0.01、0.03、0.1、0.3、1.0、3.0、10.0 μg/L的标准混合溶液，加3%稀硝酸溶液定容至刻度，即得标准曲线溶液。

2 结果与讨论

2.1 微波消解法的选择

微波消解法，是将样品置于消解罐中，置微波消解仪腔体内，通过微波加热的方式将样品进行消解处理，整个处理过程均在封闭的体系中，可以有效避免金属元素的挥发；相比较传统的干法消解和湿法消解，具有处理过程简单、待测金属元素损失小等优点，还有效避免酸气对实验人员和环境的污染，因此实验选择微波消解法做为前处理方法。

2.2 微波消解酸的选择

带鱼等水产品中，富含大量的脂肪，如100 g带鱼中含有约5 g的脂肪，因此产品消解酸需要进行选择，否则单纯的浓硝酸无法将带鱼消解成澄清溶液。实验分别选择浓硝酸-双氧水(V/V=6∶3)、浓硝酸-双氧水(V/V=5∶5)和浓硝酸-双氧水(V/V=3∶6)3种体系，考察对带鱼消解情况的影响。结果选择浓硝酸-双氧水(V/V=5∶5)和浓硝酸-双氧水(V/V=3∶6)体系时，带鱼消解不完全；选择浓硝酸-双氧水(V/V=6∶3)体系时，带鱼消解完全。因此实验选择浓硝酸-双氧水(V/V=6∶3)作为微波消解酸。

2.3 标准曲线、相关系数和检测限

取1.4.1标准混合储备溶液一定量，置10 mL量瓶中，分别制备每1.0 mL溶液中含有4种待测金属元素依次为0.01、0.03、0.1、0.3、1.0、3.0、10.0 μg/L的标准混合溶液，加3%稀硝酸溶液定容至刻度，即得标准曲线溶液；根据1.3仪器方法，分别进样上述溶液，内标在线校正，根据待测重金属浓度(X)和对应的响应值(Y)进行线性回归，计算标准曲线，再以20倍空白标准差计算检出限(表3)。

表3 标准曲线、相关系数和检测限

2.4 方法加样回收率

取带鱼样品约200 g，剪刀剪成1～2 cm长小段，置粉碎机中粉碎；精密称取粉碎后的样品0.35 g，放入聚四氟乙烯材质的消解罐中，分别精密加入1.4.1标准混合储备溶液一定量，制备含有汞、砷、钒、锑、钡为0.02和0.1 μg/L的加样溶液，平行制备3份；根据1.3仪器方法，分别进样上述溶液，内标在线校正，计算平均回收率。结果见表4。

表4 加样回收率结果

2.5 方法重复性实验

取带鱼样品约200 g，剪刀剪成1～2 cm长小段，置粉碎机中粉碎；精密称取粉碎后的样品0.35 g，放入聚四氟乙烯材质的消解罐中，分别精密加入1.4.1标准混合储备溶液一定量，制备含有汞、砷、钒、锑、钡为0.02 μg/L的加样溶液，平行制备6份；根据1.3仪器方法，分别进样上述溶液，内标在线校正，计算6次检测结果的相对标准偏差(RSD)。结果汞、砷、钒、锑、钡重复性RSD分别为4.09% 3.28%、3.76%、3.22%和2.91%，证明方法重复性良好。