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砷、汞、硒、錫、鉍檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 16:16:50 更新時(shí)間：2025-07-29 16:16:50

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言

砷（As）、汞（Hg）、硒（Se）、錫（Sn）、鉍（Bi）是環(huán)境中常見的元素，它們?cè)诠I(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活中具有廣泛的應(yīng)用，但過(guò)量存在時(shí)可能對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。砷通常來(lái)源于農(nóng)藥、采礦廢水和土壤污染，長(zhǎng)期暴露可導(dǎo)致皮膚癌和神經(jīng)系統(tǒng)損傷；汞是一種強(qiáng)效神經(jīng)毒素，常見于水體污染和水產(chǎn)品中，可引起慢性中毒如“水俁病”；硒作為必需微量元素能增強(qiáng)免疫力，但高濃度會(huì)引發(fā)硒中毒癥狀如脫發(fā)和疲勞；錫主要用于食品罐頭包裝，但溶出物可能導(dǎo)致胃腸不適；鉍在醫(yī)藥中用于治療胃病，過(guò)量攝入則有腎毒性和神經(jīng)毒性風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)這些元素的精準(zhǔn)檢測(cè)至關(guān)重要，涉及領(lǐng)域包括環(huán)境監(jiān)測(cè)（如水、土壤和空氣質(zhì)量評(píng)估）、食品安全（如食品添加劑和殘留物控制）、工業(yè)質(zhì)量控制和公共衛(wèi)生防護(hù)。在全球范圍內(nèi)，隨著污染問(wèn)題加劇，檢測(cè)需求日益增長(zhǎng)，以保障可持續(xù)發(fā)展。本文將從檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面，深入探討針對(duì)砷、汞、硒、錫、鉍的綜合檢測(cè)體系，確保結(jié)果準(zhǔn)確、可靠和高效。

檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)砷、汞、硒、錫、鉍的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括元素的形態(tài)分析、濃度水平和目標(biāo)樣本類型。砷的檢測(cè)項(xiàng)目聚焦于總砷和無(wú)機(jī)砷的區(qū)分，如三價(jià)砷（As(III)）和五價(jià)砷（As(V)），常見于水質(zhì)、土壤和食品樣本；汞的檢測(cè)強(qiáng)調(diào)有機(jī)汞（如甲基汞）和無(wú)機(jī)汞的量化，尤其在魚類、飲用水和工業(yè)廢料中；硒的檢測(cè)涉及總硒和硒化物形式，如硒酸鹽和亞硒酸鹽，適用于農(nóng)產(chǎn)品、飼料和生物體液樣本；錫的檢測(cè)以可溶性錫和有機(jī)錫（如三丁基錫）為主，常見于罐頭食品、塑料制品和電子廢棄物；鉍的檢測(cè)則關(guān)注鉍離子及其化合物濃度，多用于藥品、化妝品和工業(yè)廢水。這些項(xiàng)目旨在評(píng)估元素的環(huán)境遷移性、生物可利用性和毒性風(fēng)險(xiǎn)，所有檢測(cè)均需基于標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保數(shù)據(jù)可比性和監(jiān)管合規(guī)性。

檢測(cè)儀器

用于砷、汞、硒、錫、鉍檢測(cè)的核心儀器包括高靈敏度光譜和質(zhì)譜設(shè)備，它們提供非破壞性分析、快速響應(yīng)和低檢測(cè)限。原子吸收光譜儀（AAS）廣泛應(yīng)用于汞和鉍的測(cè)定，通過(guò)火焰或石墨爐原子化方式，檢測(cè)限可達(dá)ppb級(jí)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）是多元素同時(shí)分析的利器，適用于砷、硒和錫的高精度定量，檢測(cè)限低至ppt級(jí)別；原子熒光光譜儀（AFS）專門用于砷和汞的形態(tài)分析，具有高選擇性和低干擾特點(diǎn)；此外，離子色譜儀（IC）結(jié)合UV檢測(cè)器常用于錫和硒的離子形式分離。這些儀器通常配備自動(dòng)進(jìn)樣器和數(shù)據(jù)處理軟件，如PerkinElmer和Agilent品牌設(shè)備，確保在復(fù)雜基質(zhì)（如水、食品或生物樣本）中獲得可靠結(jié)果。儀器選擇需考慮樣本類型和成本效益，例如ICP-MS適合實(shí)驗(yàn)室大規(guī)模檢測(cè)，而便攜式X射線熒光儀（XRF）則用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。

檢測(cè)方法

砷、汞、硒、錫、鉍的檢測(cè)方法主要包括樣品前處理和儀器測(cè)定兩個(gè)階段，強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。樣品前處理涉及消化、提取和凈化：濕法消化（使用硝酸和過(guò)氧化氫）用于固體樣本如土壤或食品，以釋放總元素；微波消解則提供快速、低損失的替代方案；液液萃取或固相萃取用于分離汞和錫的有機(jī)形態(tài)。儀器測(cè)定階段采用多種技術(shù)：原子吸收光譜法（AAS）通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行汞或鉍的定量；電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）結(jié)合內(nèi)標(biāo)法（如添加鍺或釔）實(shí)現(xiàn)砷、硒和錫的多元素分析；原子熒光法（AFS）利用氫化物發(fā)生技術(shù)專攻砷和汞的還原形態(tài)檢測(cè)；分光光度法或電化學(xué)法適用于低成本硒和錫篩查。整個(gè)流程需質(zhì)量控制，包括空白試驗(yàn)、平行樣分析和加標(biāo)回收率測(cè)試，確保誤差控制在5%以內(nèi)，方法選擇依據(jù)樣本復(fù)雜度，如環(huán)境水樣優(yōu)先使用ICP-MS，而食品樣本則選擇AFS以減少基質(zhì)干擾。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

砷、汞、硒、錫、鉍檢測(cè)需遵循嚴(yán)格的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果一致性、可比性和法律效力。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)包括ISO 17294-2（水質(zhì)中多元素檢測(cè)的ICP-MS方法）、ISO 17852（水質(zhì)中汞的冷原子熒光法）和ISO 20280（土壤中砷和硒的測(cè)定）；美國(guó)環(huán)保署（EPA）方法如EPA 200.8（ICP-MS法）和EPA 245.1（汞的冷蒸氣AAS法）廣泛采用。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）涵蓋：GB 5009.11-2014（食品中總砷的測(cè)定，采用氫化物原子熒光光譜法）、GB/T 5750.6-2006（生活飲用水中汞的檢測(cè)）、GB/T 5009.93-2017（食品中硒的ICP-MS法）、GB/T 5009.16-2014（食品中錫的測(cè)定）以及GB/T 5750.8-2006（水中鉍的檢測(cè)）。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定采樣、前處理、儀器參數(shù)和數(shù)據(jù)處理要求，如檢測(cè)限、回收率范圍和報(bào)告格式，確保檢測(cè)符合環(huán)保、食品安全和工業(yè)規(guī)范，如歐盟RoHS指令對(duì)錫的限制。實(shí)驗(yàn)室需定期通過(guò)認(rèn)證體系（如CNAS或ISO 17025）進(jìn)行校準(zhǔn)和審核，以維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的可靠性。