砷(As)质量分数检测的重要性
砷(As)是一种广泛存在于环境中的有毒类金属元素,其化合物可通过土壤、水体和大气等途径进入生态系统,并在生物体内富集。长期暴露于高浓度砷的环境可能引发皮肤病变、癌症及多器官损伤。在工业、农业和消费品领域(如食品、药品、化妆品、电子材料等),砷的残留量控制尤为关键。因此,砷质量分数检测成为环境监测、食品安全、工业品质量控制及公共卫生安全的重要环节。通过科学检测手段,能够精准评估样品中砷的浓度水平,为风险管控和合规性评价提供可靠依据。
检测项目
砷质量分数检测主要涵盖以下场景:
1. 环境介质检测:包括饮用水、地下水、土壤及大气颗粒物中总砷及形态砷(如As³⁺、As⁵⁺)的测定;
2. 食品与农产品检测:谷物、水产、果蔬等食品中无机砷及有机砷的限量分析;
3. 工业材料检测:电子元器件、合金材料、化工产品中砷杂质的定量分析;
4. 生物医学检测:血液、尿液及组织样本中砷的生物监测。
检测仪器
砷检测常用仪器包括:
1. 原子荧光光谱仪(AFS):基于氢化物发生-原子荧光原理,灵敏度高,适用于痕量砷分析;
2. 原子吸收光谱仪(AAS):通过石墨炉或火焰法测定砷,选择性好但灵敏度略低于AFS;
3. 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS):可同时检测多种元素,检测限低至ppt级,适用于复杂基质样品;
4. 紫外可见分光光度计:基于砷钼蓝或银盐比色法,操作简便但灵敏度较低。
检测方法
主流检测方法及步骤:
1. 氢化物发生-原子荧光法(HG-AFS):
- 样品经酸消解后,加入还原剂生成AsH₃气体;
- 通过载气导入原子化器,测量荧光强度定量;
- 适用于水样和生物样品,检测限可达0.1 μg/L。
2. 石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS):
- 样品经微波消解后注入石墨管;
- 通过高温原子化后测定吸光度;
- 需使用基体改进剂减少干扰,检测限约1 μg/L。
3. ICP-MS法:
- 样品溶液雾化后进入等离子体源电离;
- 通过质谱检测器分析砷同位素(m/z=75);
- 可区分不同砷形态,检测限低至0.01 μg/L。
检测标准
国内外常用标准规范:
1. GB 5009.11-2014:中国食品安全国家标准中食品中总砷及无机砷的测定方法;
2. EPA 7063:美国环境保护署推荐的碱性消解-原子吸收法测定固体废弃物中砷;
3. ISO 17294-2:国际标准化组织规定的水质-ICP-MS检测金属元素方法;
4. WHO《饮用水水质指南》:建议饮用水中砷含量限值为10 μg/L;
5. GB/T 22105.2-2008:土壤质量-原子荧光法测定总砷。
质量控制与注意事项
检测过程中需采取严格质控措施:
- 使用标准物质(如NIST SRM 1640a)校准仪器;
- 加标回收实验验证方法准确性(回收率应达80%-120%);
- 避免使用含砷试剂,实验室环境需符合洁净度要求;
- 对易挥发砷形态需采用低温消解或密闭消解系统。

