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砷、硒、鍺、汞檢測

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發(fā)布時間：2025-07-31 15:36:00 更新時間：2025-07-30 15:36:00

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

砷、硒、鍺、汞是環(huán)境、食品、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域中常見的元素，它們的檢測至關(guān)重要，因為過量或不足都可能帶來嚴(yán)重的健康和環(huán)境風(fēng)險。砷（As）是一種劇毒元素，廣泛存在于地下水、土壤和某些食物中，長期接觸可導(dǎo)致皮膚癌、心血管疾病等；硒（Se）作為人體必需的微量元素，具有抗氧化作用，但過量攝入會引起硒中毒，表現(xiàn)為脫發(fā)、惡心等癥狀；鍺（Ge）在半導(dǎo)體工業(yè)和電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，但其化合物如鍺氧化物可能有潛在毒性，需監(jiān)控工業(yè)排放；汞（Hg）是高度有毒的重金屬，通過魚類和工業(yè)污染進入人體，可損害神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟。因此，對這些元素的快速、準(zhǔn)確檢測，不僅有助于保障食品安全、飲用水質(zhì)量和環(huán)境可持續(xù)性，還能支持工業(yè)過程控制和疾病預(yù)防。在全球范圍內(nèi)，隨著污染問題加劇和法規(guī)趨嚴(yán)，檢測技術(shù)不斷創(chuàng)新，以應(yīng)對日益復(fù)雜的樣本基質(zhì)和高靈敏度需求。本文將重點介紹砷、硒、鍺、汞檢測的關(guān)鍵項目、常用儀器、核心方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)從業(yè)人員提供實用參考。

檢測項目

砷、硒、鍺、汞的檢測項目主要圍繞其在各領(lǐng)域的濃度監(jiān)控和風(fēng)險評估展開。砷檢測項目包括飲用水、土壤和食品中的總砷含量測定，重點關(guān)注無機砷（如亞砷酸鹽和砷酸鹽）的毒性水平，通常在μg/L或ppb級別進行量化。硒檢測項目涉及血樣、糧食和環(huán)境樣本，需區(qū)分有機硒（如硒蛋氨酸）和無機硒（如硒酸鹽），以評估營養(yǎng)攝入或污染暴露風(fēng)險，標(biāo)準(zhǔn)限值常設(shè)定為mg/kg或μg/g。鍺檢測項目多見于工業(yè)廢水、電子廢棄物和礦石樣本，重點監(jiān)控鍺氧化物或金屬鍺的殘留，防止職業(yè)暴露和環(huán)境積累，常見單位為μg/L。汞檢測項目覆蓋了水體、魚產(chǎn)品和空氣，針對元素汞、無機汞（如氯化汞）和有機汞（如甲基汞）的濃度分析，其中甲基汞是高風(fēng)險形態(tài)，需在高靈敏度下檢測ppb水平。這些項目的設(shè)定依據(jù)國際健康指南（如WHO標(biāo)準(zhǔn)），并結(jié)合具體應(yīng)用場景（如食品加工或環(huán)境監(jiān)測），確保檢測數(shù)據(jù)能有效指導(dǎo)風(fēng)險管理和法規(guī)遵從。

檢測儀器

現(xiàn)代檢測砷、硒、鍺、汞的儀器設(shè)備高度專業(yè)化，能夠提供高靈敏度和多元素同時分析能力。常用儀器包括：原子吸收光譜儀（AAS），適用于砷和汞的檢測，利用火焰或石墨爐技術(shù)，檢測限可達0.1-1 μg/L；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS），是硒、鍺和汞多元素分析的黃金標(biāo)準(zhǔn)，靈敏度高達ppt級別，能處理復(fù)雜矩陣樣品；原子熒光光譜儀（AFS），特別用于汞和砷的痕量檢測，利用冷蒸汽或氫化物發(fā)生技術(shù)，實現(xiàn)ppb級精度；此外，高效液相色譜聯(lián)用質(zhì)譜儀（HPLC-MS）用于區(qū)分有機和無機形態(tài)（如甲基汞），而X射線熒光光譜儀（XRF）則用于現(xiàn)場快速篩查土壤或固體樣品。這些儀器需搭配輔助設(shè)備，如自動進樣器、消解系統(tǒng)（微波或濕法）以預(yù)處理樣本，確保結(jié)果可靠性。選擇儀器時，需考慮成本、樣本通量和檢測需求，例如ICP-MS適合高精度實驗室環(huán)境，而便攜式AFS適用于野外監(jiān)測。

檢測方法

檢測砷、硒、鍺、汞的方法多樣，涵蓋化學(xué)、物理和生物技術(shù)，核心目標(biāo)是實現(xiàn)高準(zhǔn)確性、低檢測限和高效分析。原子光譜法是最常用方法，包括原子吸收光譜法（AAS）用于砷和汞的定量，通過吸收光強度計算濃度；原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）可同時檢測多個元素，適用于硒和鍺的批量分析。質(zhì)譜法如ICP-MS提供超高靈敏度，結(jié)合碰撞池技術(shù)減少干擾，是硒、鍺和汞形態(tài)分析的首選。電化學(xué)方法如陽極溶出伏安法（ASV）用于汞檢測，操作簡單且成本低。比色法和熒光法也廣泛應(yīng)用，例如，砷的銀鹽比色法基于顏色反應(yīng)，汞的冷原子熒光法利用汞蒸汽的熒光特性。方法選擇需依據(jù)樣本類型：水樣常用直接進樣，固體樣品需先消解（酸消化或微波輔助）；生物樣本則需酶解或萃取。實驗步驟通常包括校準(zhǔn)曲線建立、質(zhì)控樣品添加（如加標(biāo)回收實驗），以及方法驗證（精密度和準(zhǔn)確度測試），確保結(jié)果符合國際規(guī)范如AOAC或EPA方法。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

砷、硒、鍺、汞的檢測標(biāo)準(zhǔn)由國際和國家機構(gòu)制定，確保檢測的一致性和可比性。關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)包括：ISO標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 17294-2（水質(zhì)汞的ICP-MS檢測）和ISO 20280（土壤砷的XRF測定）；美國環(huán)保署（EPA）方法，如EPA 200.8（多元素ICP-MS法）和EPA 245.1（汞冷原子吸收法），廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測；中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB），如GB 5009.11（食品中總砷的測定）和GB/T 5750.6（生活飲用水中硒的氫化物原子熒光法）。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測限、允許誤差范圍（如RSD小于10%）、樣本處理流程和報告格式。例如，對于食品中的汞，歐盟標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定最大殘留限值（MRL）為0.5 mg/kg，而飲用水中的砷，WHO推薦限值為10 μg/L。實驗室需通過認(rèn)證（如ISO/IEC 17025）以執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)，并進行定期盲樣考核來維護資質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)更新頻繁以適應(yīng)新技術(shù)（如納米傳感器），強調(diào)綠色化學(xué)和快速現(xiàn)場檢測趨勢。

綜上所述，砷、硒、鍺、汞的檢測是保障公共健康和生態(tài)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過先進的儀器、多樣化的方法和嚴(yán)格的國際標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效監(jiān)控這些元素的濃度，預(yù)防潛在風(fēng)險。未來，隨著微流控技術(shù)、生物傳感器和人工智能的融合，檢測將趨向更快、更便攜和更智能，滿足全球可持續(xù)發(fā)展需求。