一針進樣，3 min知曉環(huán)境水中砷、鉻、硒形態(tài)含量
發(fā)布時間:2022-02-08 閱讀次數(shù)：737次
自然環(huán)境中砷（As）、鉻（Cr）、硒（Se）存在多種化學形態(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、生物活性差異，并與其毒性、生物可利用性、遷移性密切相關。
砷、鉻、硒常見形態(tài)/價態(tài)見表1，其中無機砷（三價砷和五價砷）毒性遠大于有機砷，三價鉻（Cr Ⅲ）和硒是人體必需的營養(yǎng)元素，人體內(nèi)過量的硒會導致疾病，六價鉻（Cr Ⅵ）則具有致癌毒性。
表1 砷、鉻、硒形態(tài)/價態(tài)
有機砷和有機硒主要是生物吸收砷、硒無機形態(tài)后轉化而來。在地表水和生活飲用水中砷、硒主要以無機形態(tài)存在，六價鉻是地表水、地下水和生活飲用水常規(guī)控制指標。水中的砷、鉻、硒形態(tài)分析對于環(huán)境質量評價、生態(tài)效應和人體健康具有重要意義。
島津方案
高效液相色譜（HPLC）技術作為高效的分離技術，在元素形態(tài)分析中得到廣泛應用，與高靈敏度的電感耦合等離子體質譜（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相，分離時間較長，需要多次、長時間才能完成一個樣品中砷、鉻、硒形態(tài)的測試。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)了一種同時分離地表水中砷、鉻、硒無機形態(tài)的方法。
圖1 島津LC-20Ai+ICPMS-2030系列聯(lián)用系統(tǒng)
?方法學
使用島津惰性液相色譜儀LC-20Ai，以C8色譜柱對砷、鉻、硒元素無機形態(tài)進行分離，流動相為含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系列測試條件
在3 min內(nèi)實現(xiàn)砷、鉻、硒無機形態(tài)的快速分離，分離度良好。
圖2 砷、鉻、硒色譜圖（單位kcps）
?水樣分析結果
某河水和生活飲用水樣本分析結果見表4，如表中結果所示，砷、鉻、硒無機形態(tài)加標回收率為91.5~112%。
表4 某河水和生活飲用水樣本測試結果
備注：N.D.-未檢出
結語
水是生命之源，為環(huán)境保護提供分析解決方案是島津的使命所在。一針進樣，3 min知曉地表水、飲用水中無機砷、鉻、硒形態(tài)含量，助力水環(huán)境研究和水資源安全，共同守護綠水青山。