一針進(jìn)樣，3 min知曉環(huán)境水中砷、鉻、硒形態(tài)含量
發(fā)布時(shí)間:2022-02-08 閱讀次數(shù)：803次
自然環(huán)境中砷（As）、鉻（Cr）、硒（Se）存在多種化學(xué)形態(tài)，在不同環(huán)境條件下，氧化還原行為存在差異，不同形態(tài)對(duì)環(huán)境和健康影響不同。傳統(tǒng)的元素總量分析不能提供足夠的信息去了解元素的存在形態(tài)，而不同元素形態(tài)存在物理、化學(xué)、生物活性差異，并與其毒性、生物可利用性、遷移性密切相關(guān)。
砷、鉻、硒常見形態(tài)/價(jià)態(tài)見表1，其中無機(jī)砷（三價(jià)砷和五價(jià)砷）毒性遠(yuǎn)大于有機(jī)砷，三價(jià)鉻（Cr Ⅲ）和硒是人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，人體內(nèi)過量的硒會(huì)導(dǎo)致疾病，六價(jià)鉻（Cr Ⅵ）則具有致癌毒性。
表1 砷、鉻、硒形態(tài)/價(jià)態(tài)
有機(jī)砷和有機(jī)硒主要是生物吸收砷、硒無機(jī)形態(tài)后轉(zhuǎn)化而來。在地表水和生活飲用水中砷、硒主要以無機(jī)形態(tài)存在，六價(jià)鉻是地表水、地下水和生活飲用水常規(guī)控制指標(biāo)。水中的砷、鉻、硒形態(tài)分析對(duì)于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、生態(tài)效應(yīng)和人體健康具有重要意義。
島津方案
高效液相色譜（HPLC）技術(shù)作為高效的分離技術(shù)，在元素形態(tài)分析中得到廣泛應(yīng)用，與高靈敏度的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）聯(lián)用，使HPLC-ICP-MS成為砷、鉻、硒、汞等元素形態(tài)分析的主要方法。但是，不同元素形態(tài)分析通常使用不同的分離原理和流動(dòng)相，分離時(shí)間較長(zhǎng)，需要多次、長(zhǎng)時(shí)間才能完成一個(gè)樣品中砷、鉻、硒形態(tài)的測(cè)試。基于以上因素，我們利用島津LC-20Ai+ICPMS-2030系列聯(lián)用系統(tǒng)開發(fā)了一種同時(shí)分離地表水中砷、鉻、硒無機(jī)形態(tài)的方法。
圖1 島津LC-20Ai+ICPMS-2030系列聯(lián)用系統(tǒng)
?方法學(xué)
使用島津惰性液相色譜儀LC-20Ai，以C8色譜柱對(duì)砷、鉻、硒元素?zé)o機(jī)形態(tài)進(jìn)行分離，流動(dòng)相為含2 mM四丁基氫氧化銨（TBAH）和0.5 mM乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）的5%甲醇水溶液，以氨水和硝酸調(diào)節(jié)pH為7.4，分析條件見表2、3。
表2 液相色譜LC-20Ai條件
表3 ICPMS-2030系列測(cè)試條件
在3 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)砷、鉻、硒無機(jī)形態(tài)的快速分離，分離度良好。
圖2 砷、鉻、硒色譜圖（單位kcps）
?水樣分析結(jié)果
某河水和生活飲用水樣本分析結(jié)果見表4，如表中結(jié)果所示，砷、鉻、硒無機(jī)形態(tài)加標(biāo)回收率為91.5~112%。
表4 某河水和生活飲用水樣本測(cè)試結(jié)果
備注：N.D.-未檢出
結(jié)語
水是生命之源，為環(huán)境保護(hù)提供分析解決方案是島津的使命所在。一針進(jìn)樣，3 min知曉地表水、飲用水中無機(jī)砷、鉻、硒形態(tài)含量，助力水環(huán)境研究和水資源安全，共同守護(hù)綠水青山。