砷是一种广泛存在于自然环境和工业活动中的有毒类金属元素,其化合物可通过工业排放、农业污染或地质活动进入土壤、水体和食物链。长期暴露于高浓度砷及其化合物可能导致皮肤病变、癌症及多器官损伤,因此对其检测和管控至关重要。尤其在饮用水安全、食品卫生、环境监测以及职业健康防护等领域,砷的定量分析和形态鉴别成为保障公众健康的核心环节。
砷及其化合物检测通常涵盖以下核心项目:
1. 总砷检测:测定样品中无机砷和有机砷的总含量,是评估污染程度的基础指标;
2. 形态分析:区分三价砷(As³⁺)、五价砷(As⁵⁺)、砷化氢(AsH₃)及甲基砷等不同形态,因其毒性和生物可利用性差异显著;
3. 特定化合物检测:如砷酸铅、亚砷酸钠等工业用化合物的专项分析,用于溯源污染源。
针对不同应用场景,常用的检测技术包括:
1. 原子荧光光谱法(AFS):灵敏度高,适合痕量总砷检测,广泛用于水和食品分析;
2. 原子吸收光谱法(AAS):结合氢化物发生技术,可区分三价和五价砷;
3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS):多元素同步检测,适用于复杂基质样品的超痕量分析;
4. 高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS):用于有机砷化合物的形态分离与定量。
国内外针对砷检测制定了严格的标准化方法:
1. 中国国家标准(GB):如GB/T 5009.11-2023《食品中总砷及无机砷的测定》,明确氢化物原子荧光法的操作规范;
2. 美国环保署(EPA)方法:EPA 6020B规定ICP-MS用于环境样品中砷的测定,检测限低至0.1 μg/L;
3. 国际标准化组织(ISO):ISO 17294-2对水中砷的检测方法及质控要求进行统一;
4. 行业特定标准:如《化妆品安全技术规范》要求砷含量≤2 mg/kg,采用硝酸消解-原子荧光法验证。
为确保检测准确性,需通过加标回收实验、质控样比对及实验室间能力验证进行质量控制。未来,快速检测技术(如便携式X射线荧光仪)和生物传感技术将进一步提升砷检测的实时性与现场适用性。