元素的毒性往往与元素存在的价态、化合态或有机态相关，为研究各元素对于人体健康的影响，仅检测元素的总量是不科学的。随着食品进出口贸易的快速发展，世界各国越来越重视食品安全问题，对食品中各元素的各种形态进行检测分析，发展高效、快速的化学形态学分析方法，对于人类健康有着重大的意义。本论文以对高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光（High performance LiquidChromatography-Hydride Generation-Atomic Fluorescence Spectrometry，HPLC-HG-AFS）联用系统用于形态分析方法的建立和检测性能的提高提供技术支撑为目的，从仪器研究的角度，对分析系统开展了数学模型及系统优化研究、数据处理方法研究，以及样品前处理方法和分析检测方法的研究。主要工作内容和创新点主要包括以下四个方面：1. HG-AFS检测系统数学模型的建立与仪器性能优化研究：氢化反应的机理比较复杂，实验参数也比较多，目前多是通过多次实验寻找最佳实验条件，但由于这些参数并不孤立，它们共同影响检测灵敏度和谱峰展宽，所以实验条件的优化比较困难。本文研究并建立了HG-AFS检测系统各参数与检测信号之间的函数关系模型，研究了各参数对于灵敏度、谱峰展宽的影响，通过仿真结果与实验谱图的对比，验证了模型的正确性。为评价各参数对于灵敏度、谱峰展宽的共同影响，本文提出了多参数坐标图，得到多个参数中影响检测结果的主要因素，通过对主要参数的综合调整，使灵敏度提高到原来的2.9倍，谱峰展宽缩小到原来的0.76，为优化实验条件和提高仪器检测性能提供了理论指导。2.联用系统数据处理方法研究：在色谱与HG-AFS联用系统中，浓度呈高斯分布的HPLC流出物进入HG系统发生氢化反应，谱峰被进一步展宽，检测谱峰呈带有拖尾的不对称图形，其数学函数比较复杂。目前，对于HPLC-HG-AFS实验数据的处理方法都是基于高斯拟合方法，将检测信号谱峰看成是对称色谱峰而忽略后部HG-AFS系统影响所造成的拖尾部分，存在着较大的偏差。本文提出了HPLC与HG-AFS联用系统的数学函数，并将其应用于实验谱图数据的拟合，结果表明该方法能够有效减小拟合偏差；将其与差分算法相结合用于重叠谱谱图的数据处理，增大了重叠谱图的分离度，使重叠谱图标准曲线的线性相关系数提高到0.999，有效提高了标准曲线的线性度。3.形态分析样品前处理方法研究：在化学形态学研究工作中，为保证在前处理阶段被分析元素各形态不发生降解或相互转化，目前一般都采用“软提取”的方法，其存在的缺点是提取效率不高，误差较大。本文以提取动物源性食品中不同形态的砷合物为例，从机理上论证了加速溶剂萃取方法用于形态分析前处理的可行性，研究了提取溶剂、提取温度、静置时间、循环次数等的影响，最终给出了ASE技术用于形态分析前处理的优化条件，同时指出了提高提取效率的研究方法。4.动物源性食品中HPLC-AFS有机砷形态分析方法的建立：建立了应用HPLC-HG-AFS检测在兽药中经常使用的阿散酸、肖苯砷酸和洛克沙胂三种形态砷化物在动物源性食品中残留的方法；对HPLC-AFS系统的各项条件，如HPLC流动相、还原剂和盐酸的浓度及流速、AFS系统的光电倍增管高压、灯电流、载气、屏蔽气等进行优化。在本文建立的优化条件下，三种砷化物的检测限分别达到了0.24ng mL-1、0.74ng mL-1和0.41ng mL-1，对实际样品的检测结果表明该方法对于三种形态砷化物的加标回收率都达到了94%以上，证明了该方法的准确性和稳定性。