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微波萃取結(jié)合高效液相色譜-電感耦合等離子體串聯(lián)質(zhì)譜同步分析水中砷、硒和鉻形態(tài)

2018-07-24 08:45:30林曉娜何衛(wèi)東張焊宇魏霄凌周曉蓮俞夢(mèng)翔
食品科學(xué) 2018年14期
關(guān)鍵詞:檢出限靈敏度質(zhì)譜

林曉娜,戴 騏,何衛(wèi)東,張 芳,張焊宇,魏霄凌,周曉蓮,俞夢(mèng)翔

(浙江省檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310016)

元素化學(xué)形態(tài)是環(huán)境、毒理學(xué)和分析領(lǐng)域的一個(gè)重要話題[1]。元素形態(tài)分析在總量分析的基礎(chǔ)上得到了附加信息,包括生物利用度、遷移率、代謝過(guò)程、生物轉(zhuǎn)化過(guò)程和相關(guān)毒性等,通過(guò)元素形態(tài)分析可以更清晰地理解元素總量的重要性[2-5]。工業(yè)廢水污染和紡織印染工業(yè)中人造纖維織物等行業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致多種毒性或微弱或劇烈的砷化物及其衍生物、鉻(VI)等通過(guò)地質(zhì)沉積等地球化學(xué)過(guò)程進(jìn)入到土壤和飲用水水源[4]。一些不良生產(chǎn)者和商家在所謂的富硒食品、農(nóng)產(chǎn)品乃至保健品中添加低成本的無(wú)機(jī)硒(亞硒酸鈉和硒酸鈉)而非真正有機(jī)硒。砷形態(tài)中無(wú)機(jī)砷毒性高,有機(jī)砷被甲基化后不具有毒性[2]。硒和鉻是人類生存的必需微量元素,不管是過(guò)量攝入或者缺乏都會(huì)引起嚴(yán)重的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)問(wèn)題,例如硒過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致硒中毒,缺乏則會(huì)引發(fā)慢性克山病[4]。硒的毒性取決于它的氧化形態(tài)和數(shù)量。硒的多種存在形態(tài)中,單質(zhì)硒實(shí)際上是無(wú)毒的,因?yàn)樗炔灰兹芙庥植灰孜?,亞硒酸毒性最?qiáng),硒酸次之,硒代氨基酸反而對(duì)人體有益[4]。鉻無(wú)法在人體內(nèi)合成,只能從外源吸收,同硒一樣,鉻的缺乏和過(guò)量都可能會(huì)引起疾病,甚至死亡[6]。鉻(VI)很容易出現(xiàn)在土壤-水系統(tǒng)中的生物體[7]。因此砷、硒和鉻形態(tài)分析比總量分析更為重要,重金屬的危害程度取決于其存在的濃度及化學(xué)形態(tài)[6]。近年來(lái)元素形態(tài)分析受到了科研部門和商業(yè)實(shí)驗(yàn)室的重視,應(yīng)用最多的是高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用(high performance liquid chromatography-inductively coupled with plasma mass spectrometry,HPLC-ICP-MS)和氣相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography inductively coupled with plasma mass spectrometry,GC-ICP-MS),對(duì)鉻(VI)、無(wú)機(jī)汞、甲基汞、無(wú)機(jī)砷和有機(jī)錫檢測(cè)均已被美國(guó)環(huán)保署方法認(rèn)同。

生活飲用水是人類生活的重要部分,容易受到環(huán)境土壤的直接影響。根據(jù)中國(guó)的飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),砷、鉻(VI)和硒的限量分別為0.01、0.05 mg/L和0.01 mg/L,歐盟飲用水條例(98/83/EC)也有相同的要求。

本研究旨在建立一種同時(shí)分離和測(cè)定生活飲用水中的砷、硒和鉻元素形態(tài)的方法,為食品中砷、硒和鉻的形態(tài)分析提供基礎(chǔ)研究。有研究報(bào)道HPLC-ICP-MS同時(shí)測(cè)定砷,硒和鉻無(wú)機(jī)形態(tài),但并不是使用單一前處理方法和同時(shí)測(cè)定的[8]。目前,在眾多的聯(lián)用技術(shù)中因HPLCICP-MS具有高效的分離能力和高靈敏度的檢測(cè)能力,成為元素形態(tài)分析中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)使用的電感耦合等離子體串聯(lián)質(zhì)譜(inductively coupled plasma tandem mass spectrometry,ICP-MS/MS)技術(shù)[9-10],其性能優(yōu)于單四極桿ICP-MS,具有兩個(gè)獨(dú)立質(zhì)量篩選功能的過(guò)濾器,可控且持續(xù)的干擾消除能力,不僅具備ORS3氦碰撞動(dòng)能歧視消干擾的性能,其MS/MS功能還能精確控制進(jìn)入碰撞/反應(yīng)池的離子,有效解決了原先傳統(tǒng)反應(yīng)池在使用反應(yīng)性氣體測(cè)定復(fù)雜基體時(shí)因共存基體或元素易形成新的干擾離子或共存離子導(dǎo)致用質(zhì)量轉(zhuǎn)移法難以獲得準(zhǔn)確的痕量定量結(jié)果等難點(diǎn),可以有效解決復(fù)雜基質(zhì)中的超痕量元素所受的質(zhì)譜干擾難題,即使樣品組成有所不同,也能保持一致、可預(yù)見的反應(yīng)條件,能始終有效地消除復(fù)雜樣品中未知元素對(duì)超痕量目標(biāo)元素的干擾[11-13]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

超純水(18.2 MΩ)制備包括流動(dòng)相的所有標(biāo)準(zhǔn)品和溶液。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):砷甜菜堿(arsenic betaine,ASB)(GBW08670,0.518 μmol/g)、砷酸根(arsenate,As(V)GBW08667,0.233 μmol/g)、亞砷酸根(As(III),GBW08666,1.011 μmol/g)、一甲基砷(methyl arsenic,MMA)(GBW08668,0.335 μmol/g)、二甲基砷(dimethyl arsenic,DMA)(GBW08669,0.706 μmol/g)、硒酸根(Se(IV),GBW10033,0.525 μmol/g)、亞硒酸根(Se(VI),GBW10032,0.543 μmol/g)、三價(jià)鉻(Cr(III),GSB04-1723-2004(e),1 000 μg/mL)、六價(jià)鉻(Cr(VI),GBW(E)080257,100 μg/mL)。以上標(biāo)準(zhǔn)溶液均購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

0.5 mmol/L EDTA緩沖溶液,用20%氨水調(diào)節(jié)pH值至7.5。在分析前約1 h用緩沖溶液制備含有混合砷、硒和鉻形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,室溫條件下至少反應(yīng)45 min,最大效率地形成[CrEDTA]-絡(luò)合物。

1.2 儀器與設(shè)備

1260 Infinity HPLC儀、8800 ICP-MS/MS儀美國(guó)Agilent Technologies公司;PRP-X100陰離子交換柱(250 mm×4.1 mm,10 μm) 美國(guó)Hamilton公司。

1.3 方法

1.3.1 HPLC條件

形態(tài)分離采用HPLC儀,在樣品流路中采用了無(wú)金屬部件及溶劑輸送無(wú)鐵、無(wú)鋼的設(shè)計(jì),最大程度上減少了鉻形態(tài)分析時(shí)引入污染。Hamilton PRP-X100陰離子交換柱(250 mm×4.1 mm,10 μm)進(jìn)行分離。HPLC系統(tǒng)的梯度程序見表1。

1.3.2 ICP-MS/MS條件

應(yīng)用8800 ICP-MS/MS儀,采用1.0 μg/L調(diào)諧液優(yōu)化氦模式(He)和高能He(high energy He,HEHe)模式儀器參數(shù),包括氧化物、雙電荷和靈敏度;5.0 μg/L砷、硒和鉻標(biāo)液優(yōu)化加氧模式參數(shù),包括靈敏度及反應(yīng)氣體流量[14]。儀器的操作條件及參數(shù)見表2、3。

表2 HPLC-ICP-MS的儀器條件Table2 Instrumental conditions for HPLC-ICP-MS

表3 ICP-MS/MS不同測(cè)定模式下的特殊儀器參數(shù)Table3 Special instrumental parameters for different measurement modes of ICP-MS/MS

2 結(jié)果與分析

ICP離子源中形成的同質(zhì)異位素、雙電荷離子、氬離子、多原子離子都會(huì)對(duì)相同質(zhì)量數(shù)的離子測(cè)量產(chǎn)生影響,質(zhì)量數(shù)小于80的元素受到干擾尤為明顯,75As+、78Se+和52Cr+的質(zhì)譜干擾有40Ar35Cl+、78Gd++、40Ar38Cl+和40Ar12C+等。降低等離子體功率、提高儀器的分辨率可以消除部分干擾,但其代價(jià)是損失靈敏度;碰撞、反應(yīng)氣的引入,也可能形成新的干擾影響因素。本研究使用串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定砷、硒和鉻,在反應(yīng)池加氧之前先經(jīng)過(guò)第一級(jí)四極桿(Q1)進(jìn)行初篩,在Q1后的碰撞反應(yīng)池(八極桿)加入氧氣,75As+、78Se+和52Cr+與16O反應(yīng)生成91AsO+、94SeO+和78CrO+,由于Q1的特異篩選作用,m/z 91、94和78的離子和多原子離子(94Zr+、59Co35Cl+)已在Q1時(shí)被過(guò)濾,未能進(jìn)入Q2,從而達(dá)到徹底消除同質(zhì)異位素、雙電荷離子、氬離子、多原子離子的干擾[15-17]。

2.1 反應(yīng)氣流量?jī)?yōu)化及消除干擾效果

通過(guò)考察在加氧條件下各質(zhì)量數(shù)的背景等效濃度(background equivalent concentration,BEC),使元素的氧化效率最大化,且有效降低背景,同時(shí)保證足夠的靈敏度(檢出限),以5 μg/L的As(75→91)進(jìn)行反應(yīng)氣體流量?jī)?yōu)化結(jié)果見圖1,隨著氧氣流量增加,As的氧化效率(靈敏度)和BEC均出現(xiàn)先提高后下降的趨勢(shì):氧氣流量達(dá)到45%時(shí)氧化效率最大,75As(40 517.73 cps)比He模式下75As(6 225.54 cps)提高6.5 倍,隨著反應(yīng)池中氧氣繼續(xù)增加,產(chǎn)生了空間電荷效應(yīng),砷的氧化效率受到抑制;25%的氧氣流量時(shí),As(75→91)的BEC最低(0.0128 μg/L),隨著氧氣流量增加,背景離子的氧化效率提高,BEC提高。Se和Cr的反應(yīng)氣體流量?jī)?yōu)化結(jié)果分別為25%和30%,綜合考慮3 種元素的情況,最終確定砷、硒和鉻的最佳氧氣流量為25%。

圖1 反應(yīng)氣(氧氣)流量?jī)?yōu)化結(jié)果Fig.1 Optimization of reaction gas (oxygen) fl ow

本研究采用的8800 ICP-MS/MS儀有多種測(cè)定模式,包括傳統(tǒng)ICP-MS的No Gas模式、以碰撞和動(dòng)能歧視降低干擾的氦模式(普通He模式和HEHe模式)、以及加氧氣為反應(yīng)氣的單桿模式(Q1作為離子導(dǎo)桿,不起到質(zhì)量篩選作用)和串接模式(使用Q1作為質(zhì)量過(guò)濾器,讓特定質(zhì)量數(shù)離子通過(guò))。為研究串接加氧模式在消除干擾的優(yōu)勢(shì),本實(shí)驗(yàn)同時(shí)研究了砷、硒和鉻在4 種測(cè)定模式下的儀器檢出限和BEC,因砷、硒和鉻受載氣和基質(zhì)形成的多原子離子干擾較嚴(yán)重,故不再研究No Gas模式的測(cè)定效果。

表4 砷、硒和鉻不同ICP-MS/MS測(cè)定模式下的檢出限和BECTable4 Detection limits and background equivalent concentrations of As, Se and Cr in different assay modes of ICP-MS/MS

表4顯示:1)砷、硒和鉻在加氧串接模式下的BEC和檢出限比其他模式低,說(shuō)明加氧串接模式靈敏度高,消除干擾的能力最強(qiáng);2)HEHe模式下BEC比串接模式低,這是因?yàn)镠EHe模式對(duì)該同位素也有較強(qiáng)的干擾消除能力,但由于HEHe模式與He模式都是通過(guò)He碰撞實(shí)現(xiàn)干擾消除,因此靈敏度相對(duì)較差;3)單桿氧模式結(jié)果說(shuō)明引入了其他的質(zhì)譜干擾,證明了Q1具有質(zhì)量過(guò)濾器作用,對(duì)消除質(zhì)譜干擾和提高靈敏度有很大的作用。因此加氧串接模式能徹底地消除質(zhì)譜干擾,同時(shí)還提高了靈敏度[18]。

2.2 色譜分離條件

常規(guī)H P L C使用不銹鋼材質(zhì),鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%~30%。流動(dòng)相淋洗時(shí),難免會(huì)有微量鉻被洗脫,而Bio-HPLC凡是和樣品接觸的部件均是由鈦、陶瓷和聚醚醚酮制成,完全避免了HPLC本身引入的鉻污染,因此Bio-HPLC的背景比常規(guī)HPLC低一個(gè)數(shù)量級(jí)[19]。

2.2.1 色譜柱選擇

色譜分離條件主要包括色譜柱選擇和流動(dòng)相。元素的多數(shù)形態(tài)均為離子形態(tài),常采用離子交換柱、反相色譜配合離子對(duì)試劑進(jìn)行分離。離子對(duì)試劑最大的缺點(diǎn)是對(duì)色譜柱不可逆的傷害較大。在生物和環(huán)境試樣中,元素通常以中性或帶電荷的化合物形式存在,這些形態(tài)隨分析溶液的pH值變化而變化,因此離子交換色譜柱應(yīng)該是最適宜分離柱。通過(guò)文獻(xiàn)查閱以及試驗(yàn)確定本研究選用Hamilton PRP-X100陰離子交換色譜柱,其他色譜柱留待進(jìn)一步研究。

2.2.2 流動(dòng)相的組成

流動(dòng)相是影響HPLC分離的另一個(gè)主要因素,主要優(yōu)化參數(shù)有pH值、有機(jī)相、離子對(duì)試劑和梯度。流動(dòng)相的組成選擇原則:提供洗脫分析物所需的離子強(qiáng)度,不干擾目標(biāo)分離物,并且不會(huì)導(dǎo)致ICP離子化效率的降低,盡量避免使用鈉鹽、鉀鹽等含常量元素。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NH4H2PO4、NH4HCO3和NH4NO3等流動(dòng)相均能實(shí)現(xiàn)砷形態(tài)分離,且碳酸鹽的分離時(shí)間較磷酸鹽短,但NH4H2PO4對(duì)Se和Cr形態(tài)均不洗脫。NH4NO3常用于Cr(III)和Cr(VI)的分離,但NH4NO3是氧化劑,對(duì)無(wú)機(jī)砷和無(wú)機(jī)硒有氧化作用,初步實(shí)驗(yàn)未找到合適的濃度和pH值可用來(lái)同時(shí)分離砷、硒和鉻形態(tài)。而NH4HCO3可實(shí)現(xiàn)As(III)、As(V)、Se(IV)、 Se(VI)、Cr(III)和Cr(VI)的分離。

在流動(dòng)相中加入甲醇等有機(jī)物能夠改進(jìn)As和Se的靈敏度,但是會(huì)在等離子體中形成40Ar13C導(dǎo)致Cr信噪比的顯著降低,影響鉻的檢出限,并且碳積聚還會(huì)堵塞ICPMS錐口,增加儀器系統(tǒng)維護(hù)工作頻率[20]。由于氧氣反應(yīng)氣的加入,As和Se的靈敏度已大大提高,因此本實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相不再考慮使用有機(jī)物。

流動(dòng)相濃度對(duì)分析物的分離時(shí)間有影響:實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變NH4HCO3濃度從0.1~10 mmol/L進(jìn)行等度洗脫,用氨水調(diào)節(jié)流動(dòng)相pH 7.5。NH4HCO3濃度低,As(V)、Se(VI)和Cr(VI)的保留時(shí)間較長(zhǎng)(24 min),濃度提高后As(III)和DMA保留時(shí)間縮短,但分離度不佳。使用等度洗脫,砷形態(tài)實(shí)現(xiàn)良好的基線分離以及短的分析時(shí)間是不可行的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定使用Hamilton PRP-X100,流動(dòng)相A為4 mmol/L NH4HCO3溶液和流動(dòng)相B為0.3 mol/L NH4HCO3溶液梯度程序(表1)的HPLC條件下,可實(shí)現(xiàn)多種砷、硒和鉻形態(tài)的分離。

2.2.3 流動(dòng)相pH值

基于文獻(xiàn)研究,Cr(VI)在堿性條件下因氧化能力降低而更加穩(wěn)定[12]。水中存在一定量的氯化物,因此在標(biāo)液中加入1 000 mg/L氯化物作為干擾物研究流動(dòng)相pH值(研究范圍7.0~10.2)對(duì)砷、硒和鉻形態(tài)分離的影響。氯化物形成的干擾物分別為40Ar35Cl+、36Cl16O+和40Ar37Cl+。如圖2所示,隨著pH值的增加,干擾物保留時(shí)間不變,但是砷、硒和鉻形態(tài)的保留時(shí)間有變化。pH 7.5時(shí),Se(IV)與干擾物部分重疊;pH 8.2時(shí)MMA受干擾物影響;pH值提高至8.7時(shí)MMA與干擾物實(shí)現(xiàn)分離;pH 9.2時(shí)As(III)作為陰離子化合物存在(pKa9.2),并被固定相保留,隨著pH值升高至10.2時(shí),As(III)與MMA完全重合。pH值的變化。氯化物干擾物對(duì)鉻形態(tài)均無(wú)干擾。在0~3 min時(shí)降低流動(dòng)相A的濃度,可以實(shí)現(xiàn)As(III)與MMA的基線分離。但隨著pH值升高,Cr(III)和Cr(VI)的分離變差。

圖2 不同pH值下砷、硒和鉻形態(tài)的分離效果Fig.2 Separation of arsenic, selenium and chromium at different pH values

pH值對(duì)砷、硒和鉻形態(tài)分離非常重要[15]。采用單四極桿ICP MS在克服質(zhì)譜干擾的情況下,只在pH 8.5時(shí)可以同時(shí)分離As(III)、DMA、MMA、As(V)、Se(IV)、Se(VI)和Cr(VI)7 種形態(tài),但Cr(VI)和 Cr(III)的峰形和分離效果不佳,需要考慮其他的方式來(lái)克服質(zhì)譜干擾。串聯(lián)質(zhì)譜因其高效特異準(zhǔn)確的質(zhì)譜干擾消除能力,可解決這一難題。pH 7.5,采用串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行測(cè)定(圖3),結(jié)果發(fā)現(xiàn)氯化物干擾物未出現(xiàn)在色譜圖上,ASB、As(III)、DMA、MMA、As(V)、Se(IV)、Se(VI)、Cr(III)和Cr(VI)實(shí)現(xiàn)基線分離,從譜圖還能看到砷和硒的靈敏度提高,鉻的BEC也有所下降。

圖3 HPLC-ICP-MS/MS分離砷、硒和鉻形態(tài)效果圖Fig.3 Separation of different species of arsenic, selenium and chromium by HPLC-ICP-MS/MS

經(jīng)過(guò)質(zhì)譜條件和色譜條件優(yōu)化后確認(rèn)采用生物惰性HPLC,以Hamilton PRP-X100為色譜柱,以4 mmol/L NH4HCO3(A)和0.3 mol/L NH4HCO3(B)為流動(dòng)相(pH 7.5),梯度洗脫分離砷、硒和鉻的9 種元素形態(tài)后,ICP-MS/MS進(jìn)行測(cè)定,有效地消除了質(zhì)譜干擾并提高了靈敏度。

2.3 樣品檢測(cè)結(jié)果

適宜的提取方法是形態(tài)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié),樣品基質(zhì)不同最優(yōu)的提取方法不同,砷形態(tài)按照提取液的不同,可分為水提取、酶提取、甲醇-水提取、Tris-HCl提取、氯仿-甲醇-水提取、稀硝酸提取[21-23];硒形態(tài)的提取,目前有酶水解法、加壓液相提取法、HNO3-H2O2微波提取法、水-胃蛋白酶-胰蛋白酶三步提取法等[24-25]。鉻形態(tài)的提取,有非氧化性無(wú)機(jī)酸(如HCl、H3PO4)、還原性更弱的有機(jī)酸(如乙酸、甲酸等)、堿液(如四丁基氫氧化銨、氨水)、EDTA等[26-28]。

砷和硒的幾個(gè)形態(tài)均以陰離子形式存在,鉻元素主要以Cr(III)和Cr(VI)的形態(tài)存在。其中Cr(III)是陽(yáng)離子,Cr(VI)是鉻酸根陰離子[29]。在相同條件下,采用一種離子交換方法是不能對(duì)這兩種離子都起作用的[30]。EDTA是Cr(III)的有效絡(luò)合劑,前處理時(shí)加入EDTA緩沖液能與Cr(III)形成穩(wěn)定的 Cr(III)-EDTA絡(luò)合物,Cr(VI)不與EDTA 絡(luò)合,直接溶于緩沖液中。Cr(III)和Cr(VI)就分別以Cr(III)-EDTA和Cr(VI)形態(tài)在色譜柱中分離。

EDTA是一種常用的絡(luò)合劑,它既能與Cr(III)絡(luò)合,也能與鈣、鎂、鋅、鐵等多種金屬離子進(jìn)行絡(luò)合,它們之間是一種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。因此,如果EDTA加入量不夠,就會(huì)導(dǎo)致Cr(III)的回收率偏低。EDTA與金屬離子通常以1∶1絡(luò)合的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cr(III)的濃度趨勢(shì)隨著EDTA濃度的增加而增加(圖4),EDTA濃度0.5 m o l/L后趨于穩(wěn)定,因此E D T A濃度確定用0.5 mol/L,同時(shí)要用氨水調(diào)節(jié)水溶液pH 7.5,避免Cr(VI)被還原為Cr(III)。

圖4 EDTA濃度對(duì)Cr(III)絡(luò)合影響Fig.4 Effect of EDTA concentration on Cr(III) complexation

Cr(III)與EDTA在常溫下絡(luò)合速度非常緩慢,需要幾十小時(shí)才能完全絡(luò)合。隨著溫度升高,絡(luò)合速度明顯加快。在水中加入10 μg/L的形態(tài)混合標(biāo)液,前處理方法見表5??疾旌銣卣袷幤?、微波萃取和超聲波提取效果,結(jié)果見表6。砷和硒各種前處理方法回收率都較好,這可能是水中砷、硒含量較低,溫度提高,Cr(III)的絡(luò)合時(shí)間短。100 ℃條件下能極大地加快絡(luò)合速度,時(shí)間越長(zhǎng),Cr(VI)部分轉(zhuǎn)化為Cr(III),導(dǎo)致Cr(VI)回收率下降。因此,100 ℃微波萃取2 min后Cr(III)能與EDTA完全絡(luò)合。

表5 水的前處理方法Table5 Pretreatments for water samples

表6 不同制備方法的砷、硒和鉻回收率結(jié)果Table6 Recoveries of arsenic, selenium and chromium with different preparation methods

2.4 檢出限、精密度和回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

9 種元素形態(tài)在0~50 μg/L范圍內(nèi)線性良好,線性相關(guān)系數(shù)大于0.999。根據(jù)峰面積信噪比實(shí)驗(yàn)確定檢出限分別為0.023(AB)、0.056(As(III))、0.032(DMA)、0.064(MMA)、0.061(As(V)),0.091(Se(IV))、0.089(Se(VI))、0.21(Cr(III))、0.18(Cr(VI))μg/L。各元素檢出限遠(yuǎn)低于中國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限量。通過(guò)3檔加標(biāo)5 次平行的回收率(72%~119%)和精密度(0.23%~11.9%)實(shí)驗(yàn),結(jié)果均符合要求,見表7。

表7 砷、硒和鉻形態(tài)的回收率和精密度結(jié)果(n=5)Table7 Recovery and precision of arsenic, selenium and chromium species from spiked water samples (n= 5)

應(yīng)用本方法測(cè)定了來(lái)自杭州不同區(qū)域的10 個(gè)地表水,情況如下:所有水中均未檢出MMA和ASB,有4 個(gè)水檢出DMA,7 個(gè)水檢出AsV,9 個(gè)水檢出As(III),檢出的砷形態(tài)濃度大致在0.1~2.0 μg/L;所有的硒均未檢出;有1 個(gè)郊區(qū)的水檢出了8 μg/L的Cr(VI),經(jīng)調(diào)查,可能是該區(qū)域之前有個(gè)化工廠導(dǎo)致的污染。

3 結(jié) 論

本研究采用微波萃取結(jié)合HPLC-ICP-MS/MS法測(cè)定生活飲用水中的砷、硒和鉻形態(tài),針對(duì)飲用水中的As(III)、As(V)、ASB、DMA、MMA、Se(IV)、Se(VI)、Cr(III)和Cr(VI)進(jìn)行了分離檢測(cè)。使用NH4HCO3進(jìn)行梯度洗脫,在13 min內(nèi)完成分離檢測(cè)。本方法的建立為食品中砷、硒和鉻的同步分離提供了理論支持。

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