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砷（無機砷、有機砷、總砷）檢測

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發(fā)布時間：2025-07-15 15:16:31 更新時間：2025-07-14 15:16:31

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

砷檢測的概述與重要性

砷（元素符號 As）是一種廣泛存在于自然界中的半金屬元素，具有顯著的毒性和環(huán)境健康風險。無機砷（如三價砷 As(III) 和五價砷 As(V)）因其高毒性而被世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）列為一級致癌物，長期暴露可導(dǎo)致皮膚癌、肺癌等多種疾??；而有機砷（如甲基砷和砷甜菜堿）通常毒性較低，但某些有機形態(tài)仍具有潛在危害。砷的主要來源包括地殼風化、工業(yè)排放（如采礦和農(nóng)藥生產(chǎn)）、農(nóng)業(yè)污染以及天然地下水富集，尤其在亞洲地區(qū)的地下水體中砷污染問題突出。在全球范圍內(nèi)，砷超標已成為食品安全、飲用水安全和環(huán)境監(jiān)測的重大挑戰(zhàn)，例如在大米、海產(chǎn)品和飲用水中檢測到砷殘留引發(fā)廣泛關(guān)注。通過系統(tǒng)的砷檢測（包括總砷、無機砷和有機砷），可以有效評估風險、制定控制標準、保護公眾健康，并為污染治理提供科學依據(jù)。檢測項目需區(qū)分不同形態(tài)，因為無機砷的毒性遠高于有機砷，總砷檢測雖能反映整體水平，但無法識別具體風險源，因此全譜檢測至關(guān)重要。

檢測項目

砷檢測的核心項目分為三類：總砷、無機砷和有機砷。總砷檢測涵蓋環(huán)境中所有形態(tài)的砷元素總和，常用于快速篩查污染水平，例如在水質(zhì)或土壤普查中應(yīng)用廣泛；無機砷檢測專注于高毒性形態(tài)，包括 As(III) 和 As(V)，它們易溶于水且生物利用度高，是食品安全（如大米中無機砷限量）和環(huán)境風險評估的重點；有機砷檢測則針對如甲基砷酸和二甲基砷酸等化合物，這些形態(tài)通常來源于生物轉(zhuǎn)化或工業(yè)副產(chǎn)品，在海洋食品中較常見，其毒性雖低但仍需監(jiān)控以避免累積效應(yīng)。區(qū)分這些項目至關(guān)重要，因為僅檢測總砷可能掩蓋高危的無機砷風險，而綜合檢測能提供完整的毒性圖譜。例如，在飲用水檢測中，WHO 推薦無機砷限值為 10 μg/L，而總砷檢測可作為初步指標，若超標則需進一步分析無機和有機組分。

檢測儀器

砷檢測依賴于高靈敏度和特異性的儀器設(shè)備，常用儀器包括原子吸收光譜儀（AAS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）、高效液相色譜儀（HPLC）及其聯(lián)用系統(tǒng)。原子吸收光譜儀（如石墨爐 AAS）適用于總砷的定量分析，具有操作簡便、成本較低的優(yōu)勢，但靈敏度有限；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）是檢測總砷的金標準，檢測限可達 ng/L 級別，廣泛應(yīng)用于水樣、生物樣品和環(huán)境基質(zhì)，其高精度適用于大規(guī)模篩查。對于形態(tài)分析（如區(qū)分無機砷和有機砷），高效液相色譜儀（HPLC）與 ICP-MS 或原子熒光光譜儀（AFS）聯(lián)用是首選方案，HPLC 可分離不同砷化合物，ICP-MS 則提供定量檢測。此外，X射線熒光光譜儀（XRF）用于固體樣品（如土壤）的快速篩查，而微波消解系統(tǒng)是樣品前處理的必備工具，確保砷從基質(zhì)中釋放。選擇儀器時需考慮樣品類型、檢測限要求和成本效率。

檢測方法

砷檢測方法主要包括樣品前處理和分析測定兩個階段，方法選擇取決于目標形態(tài)（總砷、無機砷或有機砷）和樣品基質(zhì)。樣品前處理是檢測的關(guān)鍵，通常采用濕法酸消解（如硝酸-過氧化氫體系）或微波消解，以溶解固體樣品（如食品或土壤）并將有機砷轉(zhuǎn)化為可測形態(tài)；對于水樣，可能需過濾或酸化保存。分析方法中，總砷檢測常用原子吸收光譜法（AAS）或 ICP-MS，其中 ICP-MS 法靈敏度高、抗干擾強，檢測限可低至 0.1 μg/L。無機砷和有機砷的形態(tài)分析則依賴色譜技術(shù)：高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法（HPLC-ICP-MS）是最精確的方法，能在單次運行中分離并定量 As(III)、As(V)、甲基砷等形態(tài)；替代方法包括氫化物發(fā)生原子熒光光譜法（HG-AFS）或離子色譜法（IC），前者適用于水樣中無機砷的快速檢測。所有方法需優(yōu)化參數(shù)，如流動相 pH 和檢測波長，以確保準確度和重復(fù)性。

檢測標準

砷檢測遵循嚴格的國際和國家標準，以確保結(jié)果的可靠性、可比性和合規(guī)性。國際標準包括 ISO 17294-2:2016（水質(zhì)—ICP-MS 法測定無機元素），其中詳細規(guī)定了總砷檢測的流程；ISO 17378-1:2014 則針對水中的砷形態(tài)分析，特別強調(diào) HPLC-ICP-MS 方法。在食品安全領(lǐng)域，Codex Alimentarius 標準（如 CODEX STAN 193-1995）設(shè)定了食品中無機砷的限量值，推薦采用 AOAC 官方方法（如 AOAC 999.10）。國家標準方面，中國 GB 5009.11-2014《食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》明確了食品樣品的前處理（微波消解）和分析方法（HG-AFS 或 HPLC-AFS）；美國環(huán)保署（EPA）方法如 EPA 3050B（固廢消解）和 EPA 200.8（水質(zhì) ICP-MS）是環(huán)境監(jiān)測的基準。此外，WHO 飲用水指南（第四版）規(guī)定了無機砷的限值，并推薦驗證方法。這些標準不僅規(guī)定了技術(shù)流程，還強調(diào)了質(zhì)量控制（如空白試驗和加標回收率），以確保檢測數(shù)據(jù)的科學性和公信力。