砷/無機砷檢測：關鍵檢測項目與技術解析

一、砷檢測的必要性

1. 污染來源
   • 自然來源：火山活動、含砷礦物（如雄黃、雌黃）的風化。
   • 人為活動：采礦、冶金、農藥使用及工業廢水排放。
2. 健康風險
   • 長期攝入無機砷可導致皮膚病變、心血管疾病及肝癌、膀胱癌等。
   • WHO將無機砷列為Ⅰ類致癌物，飲用水安全限值為10 μg/L。

二、核心檢測項目

1. • 檢測重點：總砷及無機砷形態分析。
   • 標準示例：
     • 中國《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2022）：總砷≤10 μg/L。
     • 美國EPA：最大污染物濃度（MCL）為10 μg/L。
2. • 大米：易富集無機砷，歐盟規定精米中無機砷限量為0.2 mg/kg。
   • 海產品：主要含有機砷，通常無需嚴格管控，但需排除污染風險。
   • 嬰幼兒輔食：各國普遍設定更嚴格標準（如歐盟0.1 mg/kg）。
3. • 土壤與沉積物：評估工業區或農田污染程度，中國《土壤環境質量標準》規定農用地砷限值為25-40 mg/kg。
   • 廢水與廢氣：監控工業排放，如中國《污水綜合排放標準》限值為0.5 mg/L。
4. • 尿液與血液：用于職業暴露或流行病學調查，反映近期砷暴露水平。
   • 頭發與指甲：指示長期累積暴露情況。

三、檢測技術對比

四、技術挑戰與解決方案

1. • 挑戰：有機砷與無機砷分離困難。
   • 解決方案：聯用HPLC與ICP-MS，結合標準物質（如DMA、MMA標準品）驗證。
2. • 挑戰：環境樣本中砷濃度常低于1 μg/L。
   • 優化策略：采用氫化物發生法預富集，提升信噪比。
3. • 挑戰：食品或土壤中的有機物干擾測定。
   • 前處理改進：微波消解結合硝酸-過氧化氫體系，徹底分解復雜基質。

五、質量控制要點

1. 標準物質校準：使用NIST標準品（如SRM 1640a）確保準確性。
2. 空白實驗：全程空白、試劑空白消除背景干擾。
3. 加標回收率：控制在90%-110%，驗證方法可靠性。
4. 實驗室間比對：參與Proficiency Testing（PT）計劃，確保數據可比性。

六、未來趨勢

1. 便攜式檢測設備：開發基于電化學傳感器的現場快速檢測工具。
2. 人工智能輔助分析：通過機器學習優化砷形態識別算法。
3. 納米材料應用：利用功能化納米顆粒提高吸附分離效率。

結語