关键词:
微量元素可以通过自然和人为过程进入环境。水环境的污染问题已经被重视多年,然而,微量元素在水生物,尤其是鱼类中的蓄积因其可以引起对水生物的直接毒性及可以通过蓄积对人体健康产生不良影响而受到更多的重视。〔1〕
硒是一种极为独特的元素,因为它在正常水平对人体有益,是人体必需元素,然而在特定情况下,硒浓度有时只高于正常水平10倍即可危害水生物,继而对人体健康产生负面影响。〔2〕 因此检测水生物中的硒元素水平具有一定的卫生学意义。
由于硒元素的挥发性及其痕量存在的特性,在做试样处理时需要特别小心。微波消化法的特点在于,待测定试样置于密闭容器中,以此避免挥发性试样散失;且消化在高温高压下进行,可以保证复杂化学成分的全部消解转化。经过微波消化处理后生物试样中的硒可以通过多种分析仪器测定。〔3,4〕 石墨炉原子吸收法作为元素分析的强有力工具,因其操作简便和高灵敏度被应用于本研究硒的测定。
本研究建立了微波消化鱼试样,石墨炉原子吸收法测定硒的分析方法,方法的准确度,精密度经测试加拿大国家级标准参考物验证,获得满意结果。
1 实验方法
1.1 试样采集与预处理 鱼试样从加拿大安大略省萨德伯里的雷梦瑟湖中采集。取背部鱼肉试样适量,储存于酸处理过的塑料袋中于-100℃冷冻保存。本研究所有容器、工具等均以酸处理,即在10%硝酸中浸泡24 h以上,双蒸水淋洗干净,室温挥干,或在30℃~40℃烘箱中烘干。试样操作台及工作区用特氟龙膜覆盖保持洁净。鱼试样以冷冻干燥方式进行处理防止硒元素挥发。待试样干燥后转入研钵中碾碎成粉末,储于棕色瓶保存。
表1 微波消化条件
微波消化程序 | 测定硒平均回 收率 %(n=6) |
200 w 1 min;500 w 2个30 s | 73 |
200 w 1 min;500 w 10个30 s | 76 |
200 w 1 min;500 w 2个30 s;1000 w 2个30 s | 88 |
200 w 5 min;500 w 2个30 s;1000 w 2个30 s | 93 |
200 w 5 min;500 w 4个30 s;1000 w 2个30 s | 101 |
200 w 10 min;500 w 2个30 s;1000 w 2个30 s | 97 |
200 w 1 min;1000 w 4个30 s | 88 |
200 w 1 min;1000 w 6个30 s(1) | 101(1) |
注:(1)为选定微波消化条件:200 w 1 min;1000 w 6个30 s
1.2 消化步骤
所有消化用酸及预处理试剂均痕量金属级(飞世尔公司提供),其它化学试剂为分析纯。干燥的鱼肉试样与标准参考物质(加拿大国家研究院提供)经微波消化处理。选择适当试剂组合及消化功率进行消化效率实验。所有试样及标准参考物质均加入2 mL浓硝酸,在200 w下微波消化1 min,再在1 000 w下消化6个30 s,待冷却后以双蒸水定容至25.00 mL。
1.3 分析测定
硒定容后溶液以PE公司5000型原子吸收分光光度仪(塞曼背景扣除)进行分析测定,石墨炉条件见结果与讨论。
表2 石墨炉原子吸收法测定硒元素仪器条件
仪器参数 | 硒元素 |
进样体积 μL | 20~30 |
干燥温度 ℃ | 110 |
干燥时间 s | 60 |
灰化温度 ℃ | 800 |
灰化时间 s | 30 |
原子化温度 ℃ | 2500 |
原子化时间 s | 10 |
2 结果与讨论
2.1 微波消化条件 微波消化时间和功率对于试样的完全消化和避免挥发性元素损失至关重要,本研究以省时,并保证试样回收率为前提,选定了微波消化条件如下:
2.2 石墨炉条件 经优化实验条件,选定石墨炉测试参数,测定波长:196.3 nm;狭缝:
0.1 nm;除干扰液:1 000 mg/L硝酸镍以1:1等体积与测试液混合加入石墨管测定。
2.3 方法的精密度和准确度 微波消化效率及石墨炉原子吸收法测定硒元素的准确度和精密度,经检验加拿大国家科学研究院提供的标准参考物质分析验证,并通过测试实际鱼试样获得,结果见表3。
表3 石墨炉原子吸收法测定标准参考物质
中硒元素的方法准确度 μg/g
标准参考物质 | DORM-2(参考 物质1)硒 | TORT-2(参考 物质2)硒 |
标定值 | 1.40±0.09 | 5.63±0.67 |
测定值 | 1.37±0.06 | 5.66±0.33 |
测定次数 | 6 | 13 |
平均回收率 % | 98 | 101 |
表4 微波消化石墨炉原子吸收法测定
鱼试样中硒元素的方法的精密度 %
测定件数 (每个试样测定6次) | 21 | 12 |
平均RSD | 4.0 | 2.0 |
RSD范围 | 0~12.8 | 0~4.4 |
3 结论
微波消化石墨炉原子吸收法测定鱼类试样中痕量硒简单、快速、有效,使用微波消化可有效分解试样中复杂硒化合物,并可防止挥发性硒元素的损失;石墨炉原子吸收法作为元素分析的强有力分析手段被有效应用;本研究方法的精密度、准确度得到了测试认可,证实本方法可行。
致谢:本研究获得加拿大国家自然科学基金和Laurentian大学研究基金资助,特此致谢,并感谢安大略省自然资源部J M Gunn及其研究组为本研究提供鱼样采集,同时感谢北京市卫生防疫站康君行老师对本稿审查及提出改进意见。
4 参考文献
[1] Fergusson J E. The heavy elements:chemistry, environmental impact and health effects. Pergamon Press, Oxford 1990
[2] Frankenberger W T, Benson S M. (Eds)Selenium in the environment. Marcel Dekker Inc, New York,1994
[3] Alfassi Z B. (Ed)Determination of trace elements, VCH Publ, Amsterdam 1994
[4] Herber R F M, Stoppler M.(Ed)Trace element analysis in biological speciment, Elsevier, Amsterdam,1994