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1、微波消解_双道原子荧光光谱法同时测定水产品中砷和汞 作者：覃玲，罗光毅, 陈海珍1. 摘要：目的: 建立微波消解原子荧光光谱法同时测定水产品中砷和汞的方法。方法: 采用微波消解方法,双道原子荧光光谱法同时测定水产品中砷和汞的含量。结果: 砷与汞的线性范围分别为0.04200g/ L ,0.01100g/ L ;相关系数分别为r = 0. 9998 , r = 0. 9999 ;砷回收率为95.7 %98.4 % ,相对标准偏差为1.75 %3.41 % ,检出限为0.104g/ L ;汞回收率为92.5 %97.9 % ,相对标准偏差为1.77 %2.77 % ,检出限为0.01g/ L 。结
2、论:微波消解双道原子荧光光谱法测定水产品中砷和汞,方法灵敏度高,操作简便快速,结果准确可靠。关键词：微波消减 原子荧光 砷和汞 实验条件Abstract Objective: To establish a method for determination of Hg and As in aquatic products by atomic fluorescence spectrometry with microwave digestion. Method: Aquatic products weve digest by microwave oven. Results: The results
3、of Hg standard solution in 0.04200g/ L extension of the good correlation coefficient of 0.9998, and the results of As standard solution in 0.01100g/ L extension of the good correlation coefficient of 0.9999. The recovery of As was 95.7%98.4%, and the detection limit was 0.04g/ L, relative standard d
4、eviation was 1.75%3.41%. The recovery of Hg was 92.5%97.9%, and the detection limit was 0.01g/ L, relative standard deviation was 1.77%2.77%. Conclusion: This method is simple, fast and accurateKey words Micro-wave dispel; atomic fluorescence spectrometry; Aquatic products 2 前言：2.1 背景 目前，水产品中重金属污染是全
5、球食品安全问题所关注的热点2.1.1 砷的物性国标编号 61006 CAS号 7440-38-2 分子式 As 分子量 74.92 其为银灰色发亮的块状固体，质硬而脆;蒸汽压 0.13kPa(372);熔点817/3650kPa;沸点613/升华;溶解性：不溶于水、碱液、多数有机溶剂，溶于硝酸、热碱液;密度：相对密度(相对水=1)5.73;稳定性：稳定;危险标记 13(无机剧毒品);主要用途：用于制取合金的添加物、 特种玻璃、涂料、医药及家药等。 对于砷的分子毒理学研究表明, 砷化物对生物大分子合成和代谢, 对基因扩增和表达, 以及对DNA 损伤和修复均有影响6，并产生胚胎毒性和致畸作用, 可
6、使人类低出生体质量率和畸胎率增高3。其易于在水生生物体内富集,并通过食物链进入人体,对人体造成极大的危害。而汞在重金属中毒性很强,其对环境的污染程度较其他重金属更严重,而水产品对汞的富集作用更增加了人们安全的风险性。据报道海水中含A s 01003 01008Lgm l, 主要以HA sO 2-4 及HA sO -4 形态存在, 海产品会高倍富集A s, 一般达10 100Lgg, 如虾类、贝类等含20 70Lgg A s9 。尽管陆地生物不如海产品含A s 高, 也会通过食物链进入人体, 由于有机砷和有机汞化合物的脂溶性, 对人体带来的危害远大于其无机态。环境标准中国(TJ36-79) 居住
7、区大气中有害物质的最高容许浓度 0.003mg/m3(日均值)中国(GB5749-85) 生活饮用水水质标准 0.05mg/L 中国(GB5048-92) 农田灌溉水质标准(mg/L) 水作0.05;旱作0.1;蔬菜0.05 中国(GB/T14848-93) 地下水质量标准(mg/L) I类0.005;II类0.01;III类0.05;IV类0.05;V类0.05以上 中国(GB11607-89) 渔业水质标准 0.05mg/L 中国(GHZB1-1999) 地表水环境质量标准(mg/L) I类0.05;II类0.05;III类0.05;IV类0.1;V类0.1 中国(GB3097-1997)
8、 海水水质标准(mg/L) 第一类0.02;第二类0.030;第三类0.050;第四类0.050 中国(GB8978-1996) 污水综合排放标准 0.5mg/L 中国(GB15618-1995) 土壤环境质量标准(mg/kg) 一级 二级 三级 水田 15 2030 30 旱地 15 2540 40 中国(GB4284-84) 农用污泥污染物控制标准(mg/kg干污泥) 在酸性土壤上：75在中性和碱性土壤上：75 中国(GB5058.3-1996) 固体废弃物浸出毒性鉴别标准值 1.5mg/L 中国(GB8172-87) 城镇垃圾农用控制标准30mg/kg2.1.2 汞的物性 分子式：Hg
9、分子量：200.59汞是在常温下唯一的液体金属。银白色，易流动。比重13.59。熔点-38.9。沸点356.6。蒸气比重6.9。汞在常温下即能挥发，汞蒸气易被墙壁或衣物吸附，常形成持续污染空气的二次汞源。在七十年代, 仅伴随煤的燃烧每年将在大气中排放6000 吨汞。大气中的Hg 约49% 以金属汞蒸汽存在,25% 以Hg2+ 存在, 甲基汞和乙基汞分别有21%和1% 3 。这些Hg 会随着降水污染江河、海水和土壤。汞中毒的机理目前已知道的是，Hg-S反应是汞产生毒性的基础。金属汞进入人体后，很快被氧化成汞离子，汞离子可与体内酶或蛋白质中许多带负电的基团如巯基等结合，使细胞内许多代谢途径，如能量
10、的生成、蛋白质和核酸的合成受到影响，从而影响了细胞的功能和生长。调查表明，当尿汞值超过0.05mg/1时即可引起汞中毒。汞中毒分急性中毒和慢性中毒。海水中的Hg 主要以HgCl2-4 和HgCl-3 的形态存在, 海洋中约含Hg 619106 吨,数量巨大的Hg 经海产品及鱼类浓缩进入食物链, 鱼类及鸟类体内的Hg 主要以甲基汞存在4 。在自然环境中Hg 的含量为: 土壤和底质100200Lgk g, 海水01005 0103LgL , 大气为010030101Lgm 3, 鱼体中约为100Lgk g, 而金枪鱼、旗鱼等大型鱼种约含Hg 5002000Lgkg5, 6 ,2.2 意义在我国的水
11、产品卫生标准中,传统的砷和汞的检测方法（湿法消解和干法处理）均存在操作繁琐、分析时间长、准确度及灵敏度低，对环境污染严重等缺点。目前常见的测定样品中汞和砷的含量的前处理方法有自动回流消化法、压力消解法和微波消解法,而利用微波消解技术消解样品是由美国学者Samra AA等 1 首先提出,由于微波以光速传播,无需预热,能瞬间渗透到样品内部,可产生样品内外同时加热的作用,从而使该技术具有化学反应快、试剂用量少 2 、交叉污染少、工作效率高、操作简便和节能等优点。因此本实验探讨微波消解水产样品的最佳预处理技术,建立原子荧光光谱法同时测定砷和汞的分析方法。3. 实验原理：3.1原子荧光原理：原子荧光是原
12、子蒸气受具有特征波长的光源照射后，其中一些自由原子被激发跃迁到较高能态，然后去活化回到某一较低能态（常常是基态）而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，称为共振荧光，它是原子荧光分析中最主要的分析线。另外还有直跃线荧光、阶跃线荧光、敏化荧光、阶跃激发荧光等。各种元素都有其特定的原子荧光光谱，根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素含量。其波长主要在紫外和可见光区，这就是原子荧光光谱分析。3.2微波消解技术原理 利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品可使制样容器内压力增加,反应温度提高。从而大大提高了反应速率,缩短样品制备的时间。并且可控制反应条件
13、,使制样精度更高。减少对环境的污染和改善实验人员的工作环境。 传统方法采用多孔消化器或消煮炉制备方法,样品的消化时间通常需要数小时以上。即使选用较先进的传统消化器,内配尾气吸收装置,也很难保证消化中尾气泄漏而产生很呛人的气味。采用微波消解系统制样,消化时间只需数十分钟。消化中因消化罐完全密闭,不会产生尾气泄漏,且不需有毒催化剂及升温剂。密闭消化避免了因尾气挥发而使样品损失的情况,可称得上是样品前处理上的一次绿色革命。微波消解系统制样可用于原子吸收(AA),等离子光谱(ICP),等离子光谱与质谱联机(ICP-MS),气相色谱(GC),气质联用(GC-MS),及其它仪器的样品制备。4 实验材料与方
14、法4.1 实验仪器（1）AFS - 930 双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司) 检出限(DL)：砷、硒、碲、铋、汞、锑等元素小于0.02g/l； 冷原子测汞小于等于0.001g/l；镉小于等于0.001g/l；锗小于等于0.05g/l; 测量精度(RSD)： 小于等于1.0%； 线性范围： 三个数量级主要特点1.单、双元素可选择性测定，适用于十一种元素痕量水平的日常监测全自动顺序注射泵进样系统(专利号 ：ZL 01 274858.7)，进样精度高，长期稳定性好。 2.集束脉冲供电方式，延长灯的使用寿命，提高灵敏度 3.高效率新型屏蔽式石英原子化器，特制除水蒸气装置（专利号：ZL 02285169.0）。可实现全自动测试
