原子熒光光譜法檢測食用魚中汞、砷含量

吳志華 張斯益

摘 要：目的：建立原子熒光光譜法同時測定食用魚中汞、砷含量的方法。方法：采用微波消解法對樣品進行預處理，原子熒光光譜法同時測定食用魚（淡水魚、海水魚）中汞、砷含量，分析其檢測結(jié)果。結(jié)果：汞在0～10.0 μg·mL-1時線性關(guān)系良好，砷在0～40.0 μg·mL-1時線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)＞0.999。汞的檢出限在2.50～3.83 μg·mL-1，回收率為94.1%～99.0%，精密度為2.9%；砷的檢出限在2.30～3.68 μg·mL-1，回收率為93.3%～99.2%，精密度為2.0%。對比發(fā)現(xiàn)食用海水魚中汞、砷含量顯著高于淡水魚（P＜0.05）。結(jié)論：原子熒光光譜法操作簡單、檢測靈敏度較高，可同時測定食用魚汞、砷含量。

關(guān)鍵詞：食用魚；汞含量；砷含量；原子熒光光譜法

Abstract： Objective： To establish a method for simultaneous determination of mercury and arsenic content in edible fish using atomic fluorescence spectroscopy. Method： Microwave digestion method was used to preprocess the sample， and atomic fluorescence spectroscopy was used to simultaneously determine the mercury and arsenic content in edible fish （freshwater and seawater fish）， and the detection results were analyzed. Result： Mercury has a good linear relationship at 0～10.0 μg·mL-1， while arsenic has a good linear relationship at 0～40.0 μg·mL-1， with a correlation coefficient greater than 0.999. The detection limit of mercury is between 2.50 μg·mL-1and 3.83 μg·mL-1， with a recovery rate of 94.1% to 99.0% and RSD of 2.9%; the detection limit of arsenic is between 2.30 μg·mL-1 and 3.68 μg·mL-1， the recovery rate is 93.3%～99.2%， the RSD is 2.0%. Comparison shows that the mercury and arsenic content in edible seawater fish is higher than that in freshwater fish （P＜0.05）. Conclusion： Atomic fluorescence spectroscopy is simple to operate and has high detection sensitivity， and can simultaneously determine the mercury and arsenic content in edible fish.

Keywords： food fish; mercury content; arsenic content; atomic fluorescence spectroscopy

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們對食品衛(wèi)生安全的要求越來越高，重金屬污染對人類健康的潛在威脅逐漸受到關(guān)注。水污染物中含有的砷、汞等重金屬較難降解，魚貝類生物體將其吸收后再經(jīng)食物鏈傳到人類。因此檢測食用魚中重金屬含量，及早干預，對于保障人類健康有重要的意義。既往相關(guān)部門針對水產(chǎn)品中砷、汞含量測定的標準方法僅可以測定單一元素，效率較低。近年來，隨著理化檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸有研究報道應用原子熒光光譜法可以同時測定食品中砷、汞含量[1-2]，但將該方法應用于水產(chǎn)品的相關(guān)研究仍然較少。鑒于此，本研究優(yōu)化了試驗條件，建立了原子熒光光譜法對本地區(qū)市場售賣的海水魚、淡水魚中的砷、汞含量進行同時測定，進一步了解如皋市食用魚重金屬污染狀況。

1 材料與方法

1.1 材料

在如皋市水產(chǎn)品市場中隨機抽取5種海水魚（鱸魚、鯧魚、帶魚、黃花魚、馬鮫魚）、5種淡水魚（草魚、鯽魚、鰱魚、黑魚、鯉魚），每一種魚類均隨機抽取5條，共50份魚樣本，于-20 ℃環(huán)境下保存待測。

1.2 儀器與試劑

雙道原子熒光光度計（BAF-2000）；微波消解儀；石墨消解儀；萬分之一電子分析天平（XS225ASCS）；粉碎機（LK-2000A）；濃硝酸（GR級）、鹽酸（GR級）、砷標準溶液（1 000 μg·mL-1，GBW08611，批次編號21012）、汞標準溶液（1 000 μg·mL-1，GBW08617，批次編號21031），中國計量科學研究院。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準溶液配制

準確吸取一定量的砷標準使用液和汞標準使用液，分別置于100 mL容量瓶內(nèi)，加入2.5 mL 5%硫脲溶液作為溶解溶劑，用5%鹽酸定容至刻度，利用雙道原子熒光光度計自動稀釋標準溶液功能，將配制好的標準曲線最高點濃度的標準溶液置于自動進樣器中，其他標準點由順序注射系統(tǒng)自動稀釋為砷標準溶液濃度0 μg·mL-1、2.00 μg·mL-1、5.00 μg·mL-1、10.00 μg·mL-1、20.00 μg·mL-1、30.00 μg·mL-1、40.00 μg·mL-1；汞標準溶液濃度0 μg·mL-1、4.00 μg·mL-1、6.00 μg·mL-1、8.00 μg·mL-1、10.00 μg·mL-1。

1.3.2 樣品預處理

準確稱取5.0 g粉碎樣品，置于聚四氟乙烯消解管內(nèi)，依次加入硝酸5.0 mL、過氧化氫2.0 mL，先在通風柜內(nèi)于室溫下放置過夜，再加蓋微波消解（微波消解程序：控溫120 ℃，升溫10 min，恒溫10 min；控溫160 ℃，升溫8 min，恒溫10 min；控溫190 ℃，升溫6 min，恒溫25 min）。消解處理后取出冷卻，打開消解管，100 ℃下將消解液趕酸至1.0～2.0 mL，加入濃硝酸5.0 mL，混勻后轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用純水洗滌消解管，洗液轉(zhuǎn)至容量瓶內(nèi)，再用純水定容至刻度，混勻。取一定量的樣品處理液于100 mL容量瓶中供測定，檢測前進行空白試驗以保證檢測結(jié)果的準確性。

1.3.3 儀器條件

光電倍增管高壓調(diào)節(jié)280 V，砷主電流60 mA，輔電流30 mA，汞主電流30 mA，輔電流15 mA，原子化器高度調(diào)節(jié)8.0 mm，氬氣屏氣流量800 mL·min-1，載氣流量400.0 mL·min-1。

1.3.4 加標回收試驗

準確稱取粉碎樣品5.0 g，按高、中、低濃度水平分別加入砷標準使用液0.20 μg、0.50 μg、1.00 μg，汞標準使用液0.20 μg、0.40 μg、0.60 μg，進行加標回收試驗，并計算回收率。

1.3.5 精密度測定

準確稱取粉碎樣品5.0 g，連續(xù)進樣7次，按照前文檢測條件進行精密度測定，計算相對標準偏差。

1.3.6 方法檢出限測定

測定7次樣本空白，用標準曲線計算相應樣本空白濃度值（B）及其標準差（s），根據(jù)B+3s計算出檢出限。

1.4 統(tǒng)計學方法

應用SPSS 26.00軟件，計量資料以（均數(shù)±標準差）描述，進行t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準曲線及檢出限

在本試驗條件下，汞在0～10.00 μg·mL-1時線性關(guān)系良好，回歸方程為Y=326.9X-0.581 2，r=0.999 9；砷在0～40.00 μg·mL-1時線性關(guān)系良好，回歸方程為Y=143.1X-14.95，r=0.999 8。標準曲線見圖1、圖2。汞檢出限在2.50～3.83 μg·mL-1，砷檢出限在2.30～3.68 μg·mL-1。

2.2 加標回收試驗結(jié)果

由表1可知，樣品中汞回收率為94.1%～99.0%，砷回收率為93.3%～99.2%，各元素回收率在90%～100%，符合試驗要求，表明該方法準確度較好。

2.3 精密度試驗結(jié)果

按1.3.5項方法進行精密度實驗，結(jié)果得出食用魚肉中汞含量檢測精密度RSD為2.9%；砷含量檢測精密度RSD為2.0%，RSD均＜5%，符合試驗要求。

2.4 食用魚中汞、砷含量測定

采用本方法對本文抽取的樣品進行汞、砷含量檢測，結(jié)果見表2。海水魚中總汞的平均含量順序為鯧魚＞黃花魚＞鱸魚＞帶魚＞馬鮫魚，淡水魚中總汞平均含量順序為草魚＞鯽魚＞黑魚＞鯉魚＞鰱魚，均未超過水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量標準要求（GB 2762—2017[3]要求食用魚中總汞含量≤1.0 mg·kg-1）。海水魚中砷平均含量順序為帶魚＞鯧魚＞馬鮫魚＞黃花魚＞鱸魚，淡水魚中砷含量順序為鯉魚＞黑魚＞草魚＞鰱魚＞鯽魚，海水魚中帶魚、鯧魚的砷含量超過GB 2762—2017要求（砷含量≤0.1 mg·kg-1），其余種類食用魚砷含量未超標準。經(jīng)比較可知，食用海水魚中汞、砷含量顯著高于淡水魚（P＜0.05），見表3。

3 結(jié)論與討論

采用原子熒光光譜法同時測定食用魚中汞、砷含量，發(fā)現(xiàn)該方法準確度和精密度較好，能夠滿足食品中汞、砷含量的檢測要求。本研究在檢測前用微波消解法對樣本進行預處理，其加熱方法為“內(nèi)加熱”，加熱迅速、均勻，且無溫度梯度、滯后效應，能夠顯著縮短消解時間。此外，該方法是在封閉環(huán)境下進行，能夠避免消解過程中物質(zhì)成分的揮發(fā)，也可避免外環(huán)境污染樣本，有助于提高易揮發(fā)元素（汞、砷）分析結(jié)果的準確度和精密度[4]。應用原子熒光光譜法同時測定總砷、汞含量，操作簡單，能夠縮短檢測分析時間，有利于提高工作效率，也可減少試劑消耗，成本相對較低，在各級實驗室均可使用[5]，可為基層食品安全檢測提供一種較為理想的方法。

汞、砷毒性較強，可能會引起消化、神經(jīng)、呼吸、循環(huán)等多系統(tǒng)異常病變。依據(jù)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）[3]要求，汞含量不可超過0.3 mg·kg-1，砷含量不可超過0.1 mg·kg-1。但本研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)海水魚的汞、砷含量明顯高于淡水魚，且海魚中鯧魚、帶魚的砷含量超標，可能是因為帶魚、鯧魚本身富集較多砷元素，二者均為遠海魚，生長水域可能受污染相對嚴重。因此，在今后水體污染防治中，不僅要關(guān)注近海污染，遠海污染也不容忽視。

參考文獻

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作者簡介：吳志華（1973—），男，江蘇如皋人，大專，主管技師。研究方向：理化檢驗。

通信作者：張斯益（1977—），男，江蘇如皋人，本科，副主任技師。研究方向：理化檢驗。E-mail：120835579@qq.com。