氫化物發(fā)生原子熒光檢測(cè)人發(fā)中的砷

李　燕　肖　梅　陳福明

(廣西壯族自治區(qū)職業(yè)病防治研究院，廣西　南寧　530021)

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氫化物發(fā)生原子熒光檢測(cè)人發(fā)中的砷

李燕肖梅陳福明

(廣西壯族自治區(qū)職業(yè)病防治研究院，廣西南寧530021)

摘要：目的建立一種簡(jiǎn)單快速的發(fā)砷含量測(cè)定方法。方法選取人后腦末端頭發(fā)作為樣品，采用硝酸-硫酸-高氯酸濕法消化分解，在鹽酸介質(zhì)中用硫脲-抗壞血酸將As(Ⅴ)還原為As(Ⅲ)，應(yīng)用氫化物發(fā)生原子熒光法對(duì)人發(fā)中的砷含量進(jìn)行分析。采集廣西某礦區(qū)144名常住居民的發(fā)樣，在選定工作條件下用原子熒光光譜法檢測(cè)其人發(fā)中砷含量。結(jié)果在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，砷質(zhì)量濃度在0.0～50.0 μg/L的線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)為0.999 8；最低檢出限為0.003 μg/g；發(fā)樣中砷加標(biāo)回收率為96.3%～105.4%，RSD為1.80%；對(duì)地球物理地球化學(xué)勘察研究所的人發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07601a)進(jìn)行平行測(cè)定,結(jié)果均在規(guī)定范圍內(nèi)。應(yīng)用該法對(duì)144名廣西某礦區(qū)長(zhǎng)住居民進(jìn)行發(fā)砷含量測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果為0.02～12.43 μg/g，平均值為1.08 μg/g。與秦俊法所提出的中國(guó)居民頭發(fā)砷正常上限值為1.03 μg/g相比較，被檢測(cè)人群發(fā)砷含量超正常上限值占總?cè)藬?shù)的29.2%。結(jié)論應(yīng)用該法測(cè)定發(fā)砷含量, 具有精密度好, 檢出限低, 檢測(cè)速度快，線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),適用于大批量發(fā)樣的快速測(cè)定。

關(guān)鍵詞：砷；人發(fā)；氫化物發(fā)生原子熒光

砷是在自然界中廣泛存在的強(qiáng)致癌物質(zhì)，砷化物可通過(guò)呼吸道、消化道、皮膚進(jìn)入體內(nèi)。土壤中的砷可以通過(guò)農(nóng)作物的吸收從而進(jìn)入食物鏈對(duì)人體健康造成威脅[1]。此外，土壤中的砷可以通過(guò)塵埃的漂浮和土壤的浸濾從而對(duì)空氣和水源造成二次污染[2]。有報(bào)道指出，人體30%~88%的砷吸收主要來(lái)源于土壤砷污染[3]。人發(fā)砷含量可成功地作為人體砷蓄積程度的指標(biāo)和評(píng)價(jià)所處環(huán)境中的砷是否達(dá)到污染水平[4-7]；人發(fā)是砷的重要貯留排泄組織之一,砷進(jìn)入人體30 h后可以從頭發(fā)中測(cè)出，發(fā)砷含量可反映人體幾個(gè)月的砷蓄積程度[8]。發(fā)砷分析簡(jiǎn)便快速，且發(fā)樣的采集對(duì)人體無(wú)害[9]。近年來(lái)，自然環(huán)境富砷所引起的人體慢性砷中毒已日益引起人們的關(guān)注，建立一種簡(jiǎn)單快速檢測(cè)人發(fā)中砷含量的方法具有重要意義。本研究方法采用硝酸-硫酸-高氯酸濕法消化分解發(fā)樣，在鹽酸介質(zhì)中用硫脲-抗壞血酸做還原劑將As(Ⅴ)還原為As(Ⅲ)，最終建立氫化物發(fā)生原子熒光法測(cè)定人發(fā)中的砷的方法。

1材料與方法

1.1　儀　器

AFS-930型雙道原子熒光分光光度計(jì)(北京吉天)；砷空心陰極燈；可調(diào)式電熱板。

1.2　試　劑

硝酸-硫酸-高氯酸(體積比5：3：1)，優(yōu)級(jí)純；體積分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，優(yōu)級(jí)純；體積分?jǐn)?shù)為1%的硝酸溶液，優(yōu)級(jí)純；氫氧化鈉-硼氫化鉀混合溶液(氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%)，優(yōu)級(jí)純；硫脲-抗壞血酸混合溶液(硫脲、抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5%)，優(yōu)級(jí)純；砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：1 000 μg/mL(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)；人發(fā)砷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07601a)：(0.28±0.05) μg/g(地球物理地球化學(xué)勘察研究所)。試驗(yàn)用水為超純水。

1.3　測(cè)定對(duì)象發(fā)樣收集及處理

選擇144名廣西某礦區(qū)常住居民作為測(cè)定對(duì)象。采樣時(shí)取測(cè)定對(duì)象后腦末端頭發(fā)作為樣品，將收集到的發(fā)樣加入中性洗滌劑，浸泡4 h，然后用自來(lái)水沖洗除凈泡沫，并依次用蒸餾水、亞沸水洗滌，再將洗凈后的發(fā)樣置于100 ℃烘箱中烘干。準(zhǔn)確稱(chēng)取烘干后的發(fā)樣0.5 g于100 mL三角燒瓶中，加入硝酸-硫酸-高氯酸混合液5 mL,保鮮膜密封瓶口，放置過(guò)夜。將溶解后的發(fā)樣置于電熱板上加熱至近干時(shí)取下(若加熱過(guò)程中溶液產(chǎn)生棕色糊狀物可加少量混酸繼續(xù)加熱直至變成無(wú)色透明液體)，稍冷后，加入少量5%的鹽酸溶液溶解，并加入1 mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，混勻，最后用5%的鹽酸溶液分多次將混合溶液轉(zhuǎn)入10 mL比色管中，并最終定容成10 mL,混勻后放置30 min,上機(jī)測(cè)定。同時(shí)制備空白對(duì)照樣品。

1.4　砷標(biāo)準(zhǔn)系列

精密量取砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，用1%的硝酸溶液稀釋成1 μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液。臨用時(shí)準(zhǔn)確量取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL置于100 mL容量瓶中，加10 mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，加5%的鹽酸溶液至刻度，搖勻，配成50 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，上機(jī)后儀器自動(dòng)配成10、20、40、50 μg/L標(biāo)準(zhǔn)系列。

1.5　測(cè)　定

1.5.1儀器工作條件光電倍增管負(fù)高壓260 V；燈電流50 mV；載氣(氬氣)流量400 mL/min；原子化器高度8 mm；屏蔽氣(氬氣)流量800 mL/min；延時(shí)1.5 s；載流為5%鹽酸。

1.5.2計(jì)算

X=C×0.01/M

式中：X為發(fā)中砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為μg/g;C為測(cè)定所得砷質(zhì)量濃度，單位為μg/L;M為稱(chēng)取發(fā)樣質(zhì)量，單位為g;0.01為稀釋體積，單位為L(zhǎng)。

2結(jié)果與討論

2.1　線性關(guān)系

在試驗(yàn)條件下，測(cè)定不同質(zhì)量濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(CAs)對(duì)應(yīng)的熒光值(I),CAs在0.0～50 μg/L范圍內(nèi)與I存在良好的線性關(guān)系?；貧w方程為I=34.744 5×CAs+2.780 9，相關(guān)系數(shù)為0.999 8。

2.2　方法檢出限

以儀器連續(xù)測(cè)定樣品空白15次, 計(jì)算出檢出限(DL)為0.003 μg/g。

2.3　精密度試驗(yàn)

取人發(fā)樣品0.5 g，按“1.3”項(xiàng)方法操作，平行測(cè)定6份，計(jì)算RSD為1.80%。

2.4　回收率試驗(yàn)

取人發(fā)樣品0.5 g按“1.3”項(xiàng)方法操作，得對(duì)照樣品溶液，平行測(cè)定3份，將測(cè)得的發(fā)砷含量數(shù)值作為本底值；用本底值的50%、100%、150%作為對(duì)照樣品的添加量，精密加入到相應(yīng)的對(duì)照樣品溶液中，各平行測(cè)定3份，計(jì)算加標(biāo)回收情況，回收率為96.3%～105.4%。

2.5　方法準(zhǔn)確性試驗(yàn)

本試驗(yàn)采用人發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07601a(GSB-20)作為參考來(lái)評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確度。人發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)參考值為0.23～0.33 μg/g，試驗(yàn)測(cè)定值為0.29 μg/g。結(jié)果表明，測(cè)定結(jié)果與參考數(shù)據(jù)基本相符，方法可靠。

2.6　實(shí)際樣品檢測(cè)

對(duì)廣西某礦區(qū)常住居民144 人進(jìn)行發(fā)砷含量測(cè)定,檢測(cè)結(jié)果為0.02～12.43 μg/g,平均值為 1.08 μg/g。

2.7　討　論

許多國(guó)家臨床實(shí)驗(yàn)室公布了頭發(fā)中元素的正常參考值，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所秦俊法通過(guò)研究提出適用于中國(guó)居民的頭發(fā)砷正常上限值為1.03 μg/g[10]。本研究測(cè)定對(duì)象發(fā)砷含量超正常上限值占總檢測(cè)人數(shù)的29.2%。綜上所述，應(yīng)用本法測(cè)定發(fā)砷含量,具有精密度好,檢出限低,檢測(cè)速度快，線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),適用于大批量發(fā)樣的快速測(cè)定。

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Determination of Arsenic Content in Human Hair by Hydride Generation-atomic Fluorescence Spectrometry

LI Yan, XIAO Mei, CHEN Fuming

(Guangxi Zhuang Autonomous Region Academy for the Prevention Treatment

of Occupation Diseases,Nanning 530021,China)

Abstract：ObjectiveTo establish a fast and accurate method for determining the arsenic content in human hair. MethodsAfter digesting with the mixed acids of HNO3-HClO4-H2SO4and heating by electric hot plate, the arsenic content in human hair was determined by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry. ResultsThe results showed that there was a good linear relation when arsenic contents were between 0.0 to 50.0 μg/L(r=0. 999 8); the lowest limit of detection was 0.003 μg/g; the relative standard deviations was 1.80%; the average recovery were 96.3%~105.4%. The detection of standard human hair sample (GBW07601a) showed the results were all within the acceptable range. In this study, 144 residents of a certain mine in guangxi province were measured by this method, the mean value of the hair arsenic was 1.08 μg/g (0.02 to 12.43 μg/g). Compared to the upper limit of normal hair arsenic concentration (1.03 μg/g) suggested by qin junfa, the hair arsenic concentration of 29.2% of the samples were over the limit.ConclusionThis method shows many outstanding advantages such as good precision, lower detecting limit and wide linearity range, that would be particularly suitable for the quick determination of the large quantities of hair samples.

Key words:arsenic; human hair; hydride generation-atomic fluorescence spectrometric

作者簡(jiǎn)介：李燕(1982—)，女，工程師，碩士，從事重金屬檢測(cè)。E-mail:1139659701@qq.com

收稿日期：2015-08-24

中圖分類(lèi)號(hào)：O 657.31

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-446X(2016)01-0034-04