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砷、總汞檢測

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發(fā)布時間：2025-07-29 17:47:43 更新時間：2025-07-28 17:47:43

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

引言

砷（As）和總汞（Hg）是環(huán)境、食品安全和公共衛(wèi)生領域中至關重要的有毒有害元素。砷主要以無機砷（如砷酸鹽和亞砷酸鹽）的形式存在，常見于地下水、土壤和工業(yè)排放物中，長期暴露可導致皮膚癌、膀胱癌等嚴重健康問題，尤其在飲用水污染地區(qū)（如孟加拉國和印度部分地區(qū)）已成為全球公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。總汞則包括元素汞、無機汞（如氯化汞）和有機汞（如甲基汞），后者因高生物累積性和神經(jīng)毒性而聞名，典型事件如日本“水俁病”和“松花江水污染事件”，其來源涵蓋燃煤電廠、電子廢棄物和采礦活動。檢測砷和總汞的需求日益迫切，不僅適用于環(huán)保監(jiān)測（如水質(zhì)、土壤污染評估）、食品安全（如大米、魚類中重金屬殘留控制），還在職業(yè)病防治和醫(yī)療診斷中發(fā)揮關鍵作用。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）數(shù)據(jù)，全球每年有數(shù)百萬人口因砷暴露而健康受損，而汞污染則威脅生態(tài)系統(tǒng)和人類神經(jīng)發(fā)育。因此，高效、精確的檢測技術對制定防控策略、遵守國際公約（如《水倆公約》）至關重要。本文將重點探討砷和總汞的檢測項目、常用儀器、標準方法及相關標準，為從業(yè)者提供全面指南。

檢測項目

砷和總汞作為獨立的檢測項目，在應用中各有側(cè)重。砷檢測通常針對無機砷（如三價砷、五價砷）和總砷含量，因其在環(huán)境樣品（如飲用水、廢水）和食品（如大米、海產(chǎn)品）中的分布廣泛，項目重點包括評估污染程度、溯源污染源（如礦山或農(nóng)藥殘留）以及風險分級。例如，在GB 5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標準》中，砷的限值為0.01 mg/L，超過此值需緊急處理?？偣瘷z測則涵蓋所有形式的汞（元素汞、無機汞和有機汞），特別強調(diào)甲基汞在魚類中的生物放大效應，項目應用涉及水體沉積物、空氣顆粒物和生物樣本（如血液、頭發(fā)）。汞項目通常結(jié)合形態(tài)分析，以區(qū)分毒性差異（有機汞毒性遠超無機汞）。在實際檢測中，這兩個項目常被整合在重金屬多元素檢測方案中，以提升效率和成本效益。關鍵危害指標包括致癌性（砷的IARC分類為Group 1）和致突變性（汞的神經(jīng)發(fā)育影響），因此項目設計必須確保高靈敏度和特異性。

檢測儀器

用于砷和總汞檢測的儀器種類多樣，根據(jù)靈敏度、成本和樣品類型選擇。針對砷，常用儀器包括原子吸收光譜儀（AAS），尤其氫化物發(fā)生-原子吸收光譜儀（HG-AAS），能實現(xiàn)ppb級檢測，適用于水質(zhì)和食品樣品；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）則提供超高靈敏度（ppt級），用于復雜矩陣如生物組織，但成本較高。原子熒光光譜儀（AFS）因其簡單快速，在基層實驗室中普及。對于總汞，冷蒸汽原子熒光光譜儀（CV-AFS）是首選，它通過汞蒸氣的熒光信號實現(xiàn)高選擇性檢測；直接測汞儀（如DMA-80）則無需樣品前處理，適合固體樣品快速分析；ICP-MS也可用于汞的痕量分析。其他輔助儀器包括微波消解系統(tǒng)（用于樣品分解）和流動注射分析儀（FIA，用于自動化處理）。在選擇儀器時，需考慮因素如檢出限（砷一般需≤0.1 μg/L，汞≤0.01 μg/L）、抗干擾能力（如消除樣品基質(zhì)影響）和維護成本。

檢測方法

砷和總汞的檢測方法基于化學原理和儀器技術，確保準確性和重現(xiàn)性。砷檢測常用氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法（HG-AAS），該方法通過硼氫化鈉還原砷生成氫化物氣體，再用AAS定量，適用于水樣和食品，檢出限可達0.1 μg/L；電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）則通過離子化檢測，適合多元素同時分析，但對樣品前處理要求高（如酸消解）。原子熒光法（AFS）利用砷的熒光特性，操作簡便。對于總汞，標準方法包括冷蒸汽原子熒光光譜法（CV-AFS），其中汞被還原為元素汞蒸氣后檢測；原子吸收光譜法（如汞還原法，如EPA Method 245.1）也廣泛應用。此外，高效液相色譜-ICP-MS聯(lián)用法用于形態(tài)分析（如區(qū)分砷的有機/無機形態(tài)）。方法步驟一般包括樣品采集（無菌容器）、前處理（如微波消解或酸提?。?、儀器測量和質(zhì)量控制（如添加標準品校準）。優(yōu)化方法可減少干擾（如氯離子對汞檢測的影響），并確保在低濃度下的可靠性。

檢測標準

砷和總汞檢測遵循嚴格的國家和國際標準，以確保結(jié)果可比性和合規(guī)性。在中國，關鍵標準包括GB 5009.11-2023《食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》，其中規(guī)定了AAS和AFS方法；GB 5009.17-2021《食品中總汞的測定》，強調(diào)CV-AFS和ICP-MS應用。環(huán)境領域標準如HJ 694-2014《水質(zhì) 汞的測定冷原子熒光法》和HJ 702-2014《水質(zhì) 砷的測定原子熒光法》。國際標準中，美國環(huán)境保護署（EPA）方法系列廣泛采用，例如EPA Method 7473（固體廢物中汞的測定）和EPA Method 7063（砷的氫化物發(fā)生法）；ISO標準如ISO 11083（水質(zhì)-砷測定）和ISO 12846（汞測定）。這些標準詳細規(guī)定了樣品保存、分析步驟、質(zhì)量控制（如空白樣和加標回收率要求）以及報告格式（檢出限、不確定度評估）。遵守標準不僅滿足法規(guī)（如WHO飲用水指南：砷限值0.01 mg/L，汞0.006 mg/L），還推動實驗室認證（如CNAS認可）。持續(xù)更新標準（如引入新技術）是應對新興污染挑戰(zhàn)的關鍵。