ICP-MS与测汞仪法测定...产品中汞元素含量的对比研究_黄冰洋.pdf

现代食品现代食品XIANDAISHIPIN177177/分析检测分析检测 Analysis and Testingdoi:10.16736/41-1434/ts.2022.24.047ICP-MS 与测汞仪法测定水产品中汞元素 含量的对比研究Comparative Study on Determination of Mercury in Aquatic Products by ICP-MS and Mercury Vapourmeter 黄冰洋1,2，李 哲1,2，陈景周1,2，李秀英1,2，杨东成1,2，冯倬诚1,2（1.广州检验检测认证集团有限公司，广东 广州 511447；2.国家加工食品质量检验检测中心（广东），广东 广州 511447）HUANG Bingyang1,2,LI Zhe1,2,CHEN Jingzhou1,2,LI Xiuying1,2,YANG Dongcheng1,2,FENG Zhuocheng1,2(1.Guangzhou Inspection Testing and Certification Group Co.,Ltd.,Guangzhou 511447,China;2.National Quality Inspection and Testing Center for Processed Foods(Guangdong),Guangzhou 511447,China)摘 要：目 的：比 较 超 级 微 波 消 解-电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）和测汞仪法测定水产品中总汞（Hg）含量的区别。方法：ICP-MS 法采用超级微波进行消解，测汞仪法无需消解前处理，直接进样测定，两种方法均用外标法定量。结果：在实验的最终测定条件下，ICP-MS 测定的汞元素在 0 2.0 gL-1线性关系良好，相关系数 R=1.000 0，检出限为 1.0 gkg-1，精密度为2.71%3.44%，样品加标回收率为 92.2%98.6%。直接测汞仪法测定汞元素在 0 20 ng 线性较好，相关系数 R=0.999 7，检出限为 0.05 gkg-1。精密度为 4.63%6.45%，样品加标回收率为 101.7%109.3%。结论：两种检测方法准确率高、线性关系好、检出限低，均能快速有效测定水产品中的汞元素含量。大量检测水产品汞元素可选用 ICP-MS 检测法，而少量水产品则可选用测汞仪法。关键词：电感耦合等离子体质谱法；测汞仪；汞；水产品Abstract：Objective:To compare the difference between the determination of total mercury(Hg)in aquatic products by ultramicrowave digestion inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)and mercury vapourmeter.Method:ICP-MS method adopts super microwave digestion,while mercury vapourmeter method did not require pretreatment before digestion,and directly determined by sample injection.Both methods were quantitative by external standard method.Result:Under the final measurement conditions of the experiment,the Hg determination by ICP-MS had a good linear relationship in the range of 0 2.0 gL-1 with the correlation coefficient was 1.000 0.The limit of detection was 1.0 gkg-1,while the precision was 2.71%3.44%and the recovery rate of ranged from 92.2%98.6%.On the other hand,the mercury vapourmeter method exhibited a good linear relationship in the range of 020 ng with the correlation coefficient was 0.999 7.The limit of detection was 0.05 gkg-1.The precision was 4.63%6.45%and the sample recovery rates were in the range of 101.7%109.3%.Conclusion:The two detection methods were both high accuracy,included good linear relationship and sensitivity that indicated could determine the mercury content in aquatic products quickly and effectively.ICP-MS could be used to detect mercury in a large number of aquatic products,while mercury vapourmeter could be used 作者简介：黄冰洋（1995），女，大专，助理工程师，研究方向为食品质量安全检测技术及标准化。通信作者：李秀英（1984），女，硕士，高级工程师，研究方向为食品质量安全检测技术及标准化。E-mail：。现代食品现代食品XIANDAISHIPIN178178/分析检测分析检测Analysis and Testing汞（Hg）是常见有毒重金属的一种，具有显著的生物毒性，在生物体内无法自行降解，会使蛋白质激酶失去活性，造成慢性中毒，影响人的身体健康1。世界卫生组织也将汞列为最需要关注的重金属2-4。自然界的汞主要以元素汞、无机汞和有机汞 3 种基本状态存在，其进入人体的途径主要为食物链富集5-6。研究报道，长期摄入可损害肠黏膜与肾脏，导致神经功能缺损，对人体的脏器造成不可逆的伤害，降低生育能力，而胎儿长期暴露在汞环境中会对其脑部发育有不良影响3,7-9。目前，国内食品中汞的分析方法主要是依据食品中总汞及有机汞的测定（GB 5009.172021）中规定的总汞测定方法，包括原子荧光光谱分析法（Atomic Fluorescence Spectrometry，AFS）、冷原子吸收光谱法10，AFS 法使用时间久远，技术成熟，仪器成本较低，是现行测定汞应用最广泛的方法，但前处理操作烦琐，并伴有试剂污染11-12。随着电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）的发展和普及，食品安全国家标准 食品中多元素的测定（GB 5009.2682016）中也将 ICP-MS法作为汞的测定手段之一13，该方法灵敏度、准确度高，可实现多元素同时测定，但仪器成本高，耗气量大，应用普及程度不及原子荧光光谱法，且 ICP-MS 存在汞离子的记忆效应干扰，测定结果稍微偏低14。直接测汞法可以直接测定食品等复杂基质样品中的汞，取样量少，灵敏度高，回收率高，安全快捷，方便环保，同时减少人为误差，大大提升分析效率15-17。本研究对比了超级微波消解-ICP-MS 与测汞仪法测定水产品总汞含量的结果，使用 t 检验分析结果显著性，通过计算检出限、精密度和加标回收率等数据来确认方法的可行性。1 材料与方法1.1 材料与仪器40个市售水产品样品购买于实体超市和网络平台；Hg 标准溶液（浓度 1 000 mgL-1，批号为 18A010-3，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；超纯水（电阻率 18.2 Mcm）为实验室自制；硝酸（BV-级，北京化学试剂研究所）。7900 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS，美国Agilent 公司）；Ultra Clave 超级微波化学平台（意大利 Milestone 公司）；DMA-80 全自动测汞仪（意大利 Milestone 公司）；A11 型粉粹机（德国 IKA 公司）；粉碎机（九阳股份有限公司）；Milli-Q 去离子水发生器（美国 Millipore 公司）。1.2 标准溶液配制取 Hg 标准溶液 1 000 mgL-1，采用体积分数为 5%的 HNO3逐级稀释为低质量浓度 0 2.0 ngmL-1标准系列。1.3 样品前处理1.3.1超级微波-ICP-MS 法样品前处理步骤准确称取经粉碎混匀后的水产品样品 0.5 g（精确至 0.000 1 g）于石英管中，加入 8 mL 硝酸水溶液（HNO3 H2O=1.00 1.25，V V）。调节超级微波消解程序进行消解，消解液冷却至室温后用水定容至 25 mL，由 ICP-MS 测定，同时制备空白样品。1.3.2测汞仪法样品测定步骤准确称取经粉碎混匀后的水产品样品 0.1 g（精确至 0.000 1 g）于样品舟中，样品通过仪器自动送入热解炉中，经加热干燥高温氧化分解，分解产物进入催化管，经催化还原后的产物进入金汞齐化器，对Hg元素进行选择性吸附，仪器对金汞齐化器进行迅速加热，使其吸附的汞释放出来，汞蒸气随载气通过吸收池，在 253.7 nm 处测定其峰高，得出汞含量。1.3.3加标样品处理样品中加入适量浓度的汞标准溶液，混合均匀后，按照上述样品处理方法进行处理并测定。1.4 仪器条件1.4.1超级微波化学平台程序升温参数步骤 1：温度 110，升温 10 min；步骤 2：温度 200，升温 15 min；步骤 3：温度 220，升温 5 min；步骤 4：温度 220，保持 10 min。1.4.2ICP-MS 仪器参数射频功率 1 550 W，同心圆雾化器，测定模式for a small amount of aquatic products.Keywords：inductively coupled plasma mass spectrometry;mercury vapourmeter;mercury;aquatic products中图分类号：TS254.7现代食品现代食品XIANDAISHIPIN179179/分析检测分析检测 Analysis and Testing为 He 模式，采样深度 8.0 mm，等离子体冷却气流速 15.0 Lmin-1，载气流速 1.0 Lmin-1，补偿气流速 0.7 Lmin-1，镍合金采样锥和截取锥，测量元素积分时间 0.3 s，积分 3 次。分析过程中，为校正补偿样品的基体效应和信号漂移，选择铋（Bi）作为在线内标。1.4.3DMA-80 测汞仪程序升温参数升温 0 200，爬升 10 s；干燥温度 200，保持 60 s；分解温度 200 650，分解时间 90 s；齐化温度 650，保持 90 s。1.4.4DMA-80 测汞仪仪器参数载气为氧气，纯度为 99.95%以上，载气流量为200 mLmin-1，压力为 0.4 Mbar。检测器为光电倍增管检测器；检测波长 253.7 nm；进样量 100 L。2 结果与分析2.1 工作曲线与检出限在实验确定的最佳条件下，采用ICP-MS测定系列浓度为 0 2.0 gL-1的 Hg 标准溶液，以其响应值对其质量浓度进行线性回归，得到线