砷及总砷检测技术详解：检测项目与应用要点

一、检测项目分类

1. • 定义：测定样品中所有形态砷的总含量，包括无机砷、有机砷及其衍生物。
   • 适用场景：
     • 环境监测（土壤、水体、大气颗粒物）
     • 食品安全筛查（大米、海产品、饮用水）
     • 工业原料质量控制（矿石、煤炭、金属材料）
2. • 关键形态：
     • 无机砷（As³⁺、As⁵⁺）：剧毒，国际癌症研究机构（IARC）列为Ⅰ类致癌物。
     • 有机砷：如砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）等，毒性显著低于无机砷。
   • 检测意义：
     • 评估不同形态砷的毒性风险（如海产品中AsB占比高，毒性可忽略）。
     • 满足法规要求（如中国《食品中污染物限量》规定大米中无机砷≤0.2 mg/kg）。

二、常用检测方法及原理

三、检测流程关键环节

1. • 消解技术：
     • 湿法消解（硝酸+过氧化氢体系）：适用于固体样品（土壤、食品）。
     • 微波消解：高效、低污染，适合痕量砷分析。
   • 提取分离（形态分析）： 使用甲醇-水溶液提取生物样品中的有机砷，或通过固相萃取（SPE）分离不同形态。
2. • 标准物质校准（如NIST 1640a天然水标准）。
   • 加标回收试验（回收率应达80%~120%）。
   • 空白实验消除试剂及环境干扰。

四、法规与标准限值

1. • 饮用水（GB 5749-2022）：总砷≤0.01 mg/L。
   • 大米（GB 2762-2022）：无机砷≤0.2 mg/kg。
   • 土壤污染风险管控（GB 15618-2018）：农用地砷限值20–100 mg/kg（依pH分级）。
2. • WHO饮用水指南：总砷≤0.01 mg/L。
   • 欧盟EC 1881/2006：大米制品无机砷≤0.3 mg/kg。

五、特殊场景应用案例

1. • 总砷含量高（如海带可达30–50 mg/kg），但90%为低毒AsB，需通过HPLC-ICP-MS确认无机砷占比。
2. • 检测工人尿液中无机砷代谢物（MMA、DMA），评估长期接触风险。
3. • 雄黄（As₂S₂）等矿物药需严格控制可溶性砷形态（如As³⁺）。

六、技术挑战与发展趋势

• 难点：有机砷标准品短缺、复杂基质干扰（如海产品中脂质影响提取效率）。
• 创新方向：
  • 便携式检测设备（如基于纳米材料的电化学传感器）。
  • 人工智能辅助光谱数据分析，提升形态识别精度。