ICP-MS 测定海产品中的重金属

叶裕正 李镇涛

（深圳市大鹏新区公共卫生管理服务中心 深圳 518000）

1 前言

目前，微波消解法测定海产品中的重金属具有处理方法简单、时间短、灵敏度较好、使用试剂量少等优点，成为当前一种常见的样品处理方法。电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）可同时进行含量差别较大的组分测定，其检出限较低，通常能够达到pg级别，近年来在重金属元素测定中获得了广泛应用[1-3]。

海产品包括虾类、贝壳类等，是存在于低温海水中的动物，我国北部沿海地区大量养殖海产品，在海产品生长养殖过程中，水质受到污染会使海产品吸附较多的有害重金属，这些重金属会随食物链最终转化为具有较高毒性的化合物，并且很多重金属具有毒性累积，半衰期时间较长，能够形成慢性或急性毒性反应，同时还会使人体致癌或致畸，因此针对海产品中重金属含量的测定具有十分重要的意义[4，5]。

2 研究材料和方法

2.1 仪器

微波消解仪器型号（莱伯泰科Milestone 公司，ETHOS UP）；电子天平（美国热电 ICAPQ）；高速粉碎机；防辐射线电热板；超纯水仪。

2.2 标准样品和试剂

汞元素标准储备液：质量浓度为1 000 μg/mL，3 000 个；对虾标准物质（GBW08572）、牡蛎标准物质（ESA-2）（国家标物中心）；不同元素的标准储备液。本次试验中使用的化学试剂均为优级纯，玻璃器皿需要使用30%硝酸浸泡24 h 之后使用。

2.3 样品前处理

对海产品进行前处理，去除海产品表面的沙砾、盐等杂质，使用高速粉碎机进行粉碎，取0.3 g 粉碎后的样品，将其置于微波消解罐中，向其中加入10 mL硝酸，将其置于90℃电热板中，加热1 h，冷却之后旋紧盖子将其置于微波消解仪器中，按照消解程序完成样品消解。 结束消解之后，冷却至室温，打开盖子排气，使用少量超纯水冲洗内盖，将其置于100℃电热板中，赶酸至近干，经过冷却后利用去离子水多次洗涤，最终将样品定容到50 mL 混合均匀，同时开展空白试验测定。

2.4 仪器参数

打开仪器操作页面，利用10 μg/L 的混标溶液，将其作为调谐液，通过设置仪器的程序能够对气流速、射频功率、进样速度等重要参数进行优化设计，进而提升离子化效率，降低外界因素的干扰。使用质谱调谐液实现对电感耦合等离子体质谱仪进行调节，并实现仪器条件优化，可以选择HE 模式和HMA模式，避免海产品高盐导致双电荷干扰和机体效应干扰。

2.5 绘制标准曲线

利用砷、铅元素标准储备液，使用1%硝酸溶液将其稀释为 0、5、10、20、50 μg/L 的不同系列浓度溶液，将1%硝酸溶液作为空白样品，绘制标准曲线。

2.6 样品测定

编辑软件中的测定方法和样品序列，分别针对背景空白、标准曲线、空白样品、实际样品进行测定，收集数据并且选用牡蛎标准物质和对虾标准物质进行方法验证。

按照公式（1）计算样品食品中重金属的含量：

其中，X—重金属含量；c1—样品中的重金属含量；c0—空白样品中的重金属含量；V—样品定量总体积；m—样品的体积质量。 通过3 次独立试验测定平均值，最终平均值保留2 位有效数字。

3 研究结果

3.1 设置ICP-MS 操作条件

为消除接口出现碳沉积的问题，在具体使用过程中可以采取2 个措施：第一，有效降低雾化室的温度，使之降低到0℃，进而使流动相中的水不会在雾化室结冰，并且在高温环境下能够减少进入ICP-MS的有机物质。第二，在具体使用过程中可以引入低氩氧混合气体，其体积为4∶1，可从一定程度上帮助甲醇氧化燃烧，确保ICP-MS 不会被堵塞。

3.2 标准曲线检出限计算

结合海产品中不同重金属元素的含量，选择合适的浓度范围进行标注曲线的绘制，同时选取空白样品连续开展11 次测定，所得标准偏差的3 倍为该元素的检测限，详见表1。

表1 标准曲线及检出限

根据表1 可以发现，上述测定的重金属线性系数高于0.999，其检出限小于等于1 μg/L，具有较高的线性相关系数，而且重金属元素检出限较低，可满足日常海产品中重金属项目的检测需求。

3.3 样品加标回收以及精密度测试

针对加标之后的海产品样品（赤耗）进行数据处理计算样品回收率和相对标准偏差（RSD），详见表2。

表2 样品回收率和RSD

根据该表可以发现样品加标回收率可达到92%～96.8%，相对标准偏差低于5%，该结果表明使用该方法进行测定，具有较高的加标回收率，而且方法精密度好。

3.4 实际样品测定

按照上述方法，分别采集8 批次海产品进行砷和铅2 种重金属元素含量的测定，结果发现，目前该区域所选取的海产品中重金属含量存在砷超标的情况，详见表3。

表3 海产品重金属含量情况（单位：mg/kg）

4 结语

本研究使用微波消解和ICP-MS 同时测定海产品中砷、铅等重金属元素的含量，同时利用该方法进行各元素测定，其相关系数能够达到0.999 以上，满足海产品中重金属检测需求。 使用ICP-MS 进行样品分析，具有较高的测定结果准确度，其数据可靠，微波消解联合ICP-MS 是目前检测行业中相对先进的元素分析法，对海产品中的重金属检测和食品环境等多个领域中元素的测定具有十分重要的意义。