砷(无机砷、总砷)检测
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发布时间:2025-07-15 18:33:05 更新时间:2025-07-14 18:33:05
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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砷是一种广泛存在于自然界中的有毒元素,常见于岩石、土壤、水体和农产品中。无机砷(如亚砷酸盐As(III)和砷酸盐As(V))是砷元素中最具毒性的形态,已被世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)列为一级致癌物,长期暴露可导致皮肤癌、膀胱癌及心血管疾病。总砷则涵盖了样品中所有形态的砷元素,包括无机砷和有机砷(如海产品中的砷甜菜碱),但有机砷毒性较低,因此检测重点通常落在无机砷上。砷污染源主要来自工业排放、农业化肥农药残留以及地质风化过程,在饮用水、大米、海产品、肉类等食品中尤为常见。近年来,全球食品安全事件频发,如2013年中国大米砷超标事件,凸显了高效砷检测的紧迫性。据中国疾病预防控制中心数据,砷超标是水源性疾病高发的主因,每年导致数百万人健康风险。因此,精准检测砷含量对保障公众健康、满足监管标准(如饮用水砷限值10μg/L)至关重要,它不仅是食品、环境、药品等领域质量控制的核心环节,也是预防慢性中毒和公共卫生危机的重要手段。
砷检测项目主要包括无机砷和总砷的定量分析。无机砷检测聚焦于高毒性的亚砷酸盐(As(III))和砷酸盐(As(V)),这些形态易溶于水,在人体内积累迅速;总砷检测则涵盖样品中的全部砷元素,包括无机砷和有机砷(如二甲基砷酸DMA)。常见检测对象涉及多种基质:饮用水、地表水、地下水(重点关注无机砷以确保安全饮用量);食品(如大米、谷物、海鲜,其中大米是砷富集的主要作物);土壤、沉积物和工业废物(评估污染程度);以及生物样本(如尿液、血液,用于暴露评估)。检测目标通常以μg/L或mg/kg为单位,依据风险阈值设定限值,例如中国国家标准GB 5749-2022规定饮用水中总砷限值为0.01mg/L。通过区分无机砷和总砷,检测能有效识别污染源并指导治理措施。
砷检测依赖于高精度仪器,以确保灵敏度和准确性。主要仪器包括原子吸收光谱仪(AAS),尤其适用于总砷检测,其工作原理是通过火焰或石墨炉原子化样品,测量砷原子对特定波长光的吸收;电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),用于高灵敏度检测无机砷和总砷,能同时分析多种元素,检出限低至0.1μg/L;氢化物发生原子荧光光谱仪(HG-AFS),专为无机砷优化,利用氢化物发生技术将砷转化为挥发性氢化物,结合荧光光谱增强信号;以及高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS),适用于形态分析,可区分As(III)和As(V)等不同无机砷形态。这些仪器需配合辅助设备,如微波消解仪(用于样品前处理,分解有机基质)和自动进样器(提高通量)。现代仪器集成自动化功能,能处理大批量样品,满足实验室日常检测需求。
砷检测方法多样,根据基质和精度要求选用不同技术。原子吸收光谱法(AAS)是总砷检测的常用方法,通过火焰AAS(检出限约0.5mg/L)或石墨炉AAS(检出限0.1μg/L)进行;氢化物发生原子荧光光谱法(HG-AFS)专用于无机砷,灵敏度高(检出限0.01μg/L),操作简便;电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)适用于高精度总砷检测,检出限可达0.001μg/L,适合痕量分析;高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱法(HPLC-HG-AFS)针对形态分析,分离并定量无机砷形态。样品前处理涉及关键步骤:消解(如硝酸-过氧化氢混合体系,破坏有机物质);分离(如使用离子交换树脂分离无机砷);以及还原(用碘化钾还原As(V)至As(III))。方法选择需考虑成本、速度和准确性,例如食品检测优先HG-AFS,而水样多采用ICP-MS。
砷检测严格遵循国际和国家标准,确保结果可靠和可比性。主要标准包括:国际标准化组织ISO 17294-2(水质-电感耦合等离子体质谱法测定无机元素),规定了水样中砷的ICP-MS检测流程;中国国家标准GB 5009.11-2014(食品安全国家标准:食品中总砷和无机砷的测定),详细描述了氢化物发生原子荧光光谱法和液相色谱-原子荧光法,适用于食品基质;美国环保署方法EPA 6020(电感耦合等离子体质谱法)和EPA 7063(氢化物发生原子吸收法),用于环境样品;以及欧盟标准EN 15763(食品中无机砷测定)。这些标准涵盖样品制备、仪器校准、质量控制(如加标回收率测试)和限值设定(如GB 5749-2022的饮用水砷限值)。实验室认证(如CNAS、ISO 17025)要求严格执行标准,以确保检测报告的法律效力,推动全球砷风险管理。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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