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摘 要：目的：改进海产品中总砷的湿法消解。方法：样品通过改进前后湿法消解处理后，使用原子荧光光度计测定海产品总砷含量。结果：砷在 0 ～ 120 μg/L 浓度范围内线性关系良好，回归方程 Y=45.955X+50.934（r=0.999 6），改进后的湿法消解加标回收率在90%以上。结论：改良后的湿法消解-原子荧光法测定海产品中总砷的结果准确可靠。
关键词：海产品;总砷;湿法消解;改进
砷元素广泛地存在于自然界，其化合物多有毒，无机砷毒性更大。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等领域，这些污染物部分随着水循环最终排放到海洋，导致海洋中的生物体内造成不同程度的蓄积。而海产品中砷含量过高，可能会危害食用者的身体健康。因而，近年的食品安全风险监测把砷列为必检项目之一，目前食品安全国家标准《食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11—2014）测定食品中总砷的方法有电感耦合等离子体质谱法、氢化物发生原子荧光光谱法和银盐法。鉴于ICP-MS普及率低和银盐法灵敏度低的问题，最常用还是氢化物发生原子荧光光谱法，此法的样品前处理方法有湿法消解和干灰化法，而植物性海产品不适合用干灰化法，且干灰化法的助熔剂容易引入更多的砷本底和其他杂质。笔者根据多年的食品安全风险监测工作，对湿法消解做出了一些改进，使测定海产品中总砷的结果更加准确可靠[1]。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器
原子荧光光度计，北京吉天AFS-8230;微波消解罐，美国CEM 55 mL;电热板，莱博泰科EH45C;电热消解仪，北京东航EHD-24。
1.1.2 试剂
硝酸（CR，德国默克）;高氯酸（GR，山东西亚化学工业有限公司）;硫酸（AR，西陇化工股份有限公司）;氢氧化钾（AR，广东光华科技股份有限公司）;硫脲（AR，广东省化学试剂工程技术研究开发中心）;硼氢化钾（AR，国药集团化学试剂有限公司）;抗坏血酸（AR，上海试四赫维化工有限公司）。砷单元素溶液标准物质GBW08611，
1 000 μg/mL，中国计量科学研究院;扇贝成分分析标准物质GBW10024，（3.6±0.6）mg/kg，地球物理地球化学勘查研究所;螺旋藻成分分析标准物质GBW10025，（0.22±0.03）mg/kg，地球物理地球化学勘查研究所。
1.2 实验方法
1.2.1 前处理方法
（1）湿法消解。称取适量样品置于100 mL锥形瓶中，同时做空白和空白加标，各加硝酸20 mL，高氯酸2 mL，硫酸1.25 mL，放置过夜。次日在锥形瓶中加入几个玻珠，盖上小漏斗，于电热板上以100 ℃预消解0.5 h，升温至
130 ℃消解3 h，此过程反应较激烈，并分解出大量的棕色氮氧化物气体，注意反应节奏，必要时从电热板上取下稍冷，反应平缓后再放回电热板继续消解，温度提升至160 ℃继续消解3 h，此过程若发生碳化现象需及时补加硝酸，确保无碳化现象发生后在此温度下赶尽硝酸，再次将温度升至180 ℃消解3 h，最后取下小漏斗将温度升至260 ℃消解5 h[2]，此阶段是有机砷转化为无机砷的关键阶段，此时注意硫酸的损失情况，必要时沿着锥形瓶内壁用滴加的方式补充硫酸，消解完成后取下冷却，加20 mL纯水于电热板上缓慢升温至260 ℃，再度蒸发至冒硫酸白烟，各阶段消解时间视样品的反应情况而定，可适当延长，消解完后冷却至常温，用纯水将消解液转入25 mL比色管，加入2 mL硫脲+抗坏血酸溶液，加水至刻度，混匀，放置30 min，待测[3]。
（2）改进的湿法消解。称取适量样品置于55 mL微波消解罐（美国CEM）中，同时做空白和空白加标，各加硝酸10 mL，高氯酸1 mL，硫酸1.25 mL，盖上小漏斗于电热消解仪上以100 ℃預消解0.5 h，随后升温至120 ℃消解3 h，此过程反应较激烈，并分解出大量的棕色氮氧化物气体，注意反应节奏，必要时从电热消解仪上取下稍冷，反应平缓后再放回电热消解仪中继续消解，将温度再度提升至150 ℃消解3 h，此阶段若发生碳化现象需及时补加硝酸，确保无碳化现象发生后在此温度下赶尽硝酸，最后取下小漏斗，将温度提高至190 ℃继续消解5 h，此阶段是有机砷转化为无机砷的关键阶段，待高氯酸的白烟冒尽，消解完成后，取下消解罐冷却后用纯水将消解夜转入25 mL比色管，加入2 mL硫脲+抗坏血酸溶液，加水至刻度，混匀，放置30 min，待测[4-5]。
1.2.2 原子荧光光度计工作条件
负高压：260 V;灯电流：50 mA;载气流量：300 mL/min;屏蔽气流量：800 mL/min;原子化器高度：8 nm;延迟时间：1 s;读数时间：10 s;测量方式：荧光强度;读数方式：峰面积。
1.2.3 标准曲线绘制（改为标准系列的配制）
取25 mL比色管6支，依次准确加入1.00 μg/mL的砷标准使用液0.00 mL、0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.5 mL和3.0 mL（分别相当于砷浓度0.0 μg/L、4.0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、60 μg/L、120 μg/L），各加硫酸溶液12.5 mL，硫脲+抗坏血酸溶液2 mL，补加纯水至刻度，混匀后放置30 min后测定。
1.2.4 实验步骤
打开气源，将分压阀压力调节为0.3 MPa，安装好砷空心阴极灯后开启原子荧光光度计电源，点亮空心阴极灯，调节好原子化器高度，开启电脑，打开原子荧光光度计工作站软件，设置好仪器条件，点火预热30 min以上，待仪器稳定后，先测定标准曲线，再对空白和样品进行测定[6]。
2 结果 2.1 标准曲线绘制
在设定的测试条件下，标准曲线的测量数据见表1，测试结果表明，砷浓度在0～120 μg/L线性关系良好，回归方程Y=45.955X+50.934（r=0.999 6）。
2.2 质控品的检测结果
对扇贝、螺旋藻分别用改进前后的湿法消解对样品进行前处理后，按GB 5009.11—2014中氢化物发生原子荧光光谱法测定，结果见表2。表2的实验结果表明，在使用原子荧光光谱法测定海产品中总砷时，改进后的湿法消解较标准方法的湿法消解，其结果更加接近标准值，相对标准偏差也更小一些，即改进后的湿法消解-原子荧光测定结果更加准确可靠。
2.3 不同前处理对回收率的影响
把空白加标和样品一起经过相同的消解程序后，与样品一起按GB 5009.11—2014中氢化物发生原子荧光光谱法测定，结果见表3。由表3可知，改进前后的湿法消解对空白加标的回收率均在90%以上，且没有明显的差异，结果满足实验要求，说明两种消解方法都不會造成明显的砷损失。
2.4 结果验证
从市场上采购了一些海产品，以改进后的湿法消解对样品进行批量前处理，消解完后用原子荧光光度计进行测定，样品的检测结果令人满意，其结果见表4。
3 结论与讨论
CEM微波消解罐的最高承受温度为250 ℃，但在笔者的实验过程中发现在温度达到200 ℃时，罐体受到弯折力时会有轻微变形现象，应选择最高消解温度为190 ℃，而190 ℃已足以分解高氯酸，产生富氧环境，而且消解罐的管口小，罐体长，有利于富氧环境的保持，有利于砷甜菜碱等有机砷化合物被混合酸分解转化为无机砷。
与标准方法的湿法消解相比，改进后的湿法消解不但减小了硝酸等消解用酸的用量，缩短了消解时间。同时，标准方法的湿法消解全过程，均需要人员值守随时观察消解情况，防止出现碳化、酸溢出和爆燃或爆炸等意外事故，而改进后的湿法消解，只要在硝酸耗尽而无碳化现象出现时，其后的消解程序无需人员值守，大大降低了实验人员的劳动强度。
改进后的湿法消解因减少了试剂用量，从而降低了可能由试剂带入的本底，在缩短了消解时间的同时也降低了实验人员的劳动强度，而其测定结果准确可靠，可以作为日常检测海产品中总砷的消解方法。
参考文献
[1]龚亮，熊珺.海产品中总砷的测定研究[J].广东化工，2015，42（13）：257-266.
[2]王小静，杨丽君，陈颖，等.海洋软体动物干制品中总砷条件优化的湿法消解原子荧光光谱测定法[J].职业与健康，2018，34（10）：1321-1324.
[3]李子孟，王范盛，朱剑.浙江省沿海常见海产品总砷含量水平调查分析[J].安徽农业科学，2021，49（1）：186-187.
[4]马国军.不同前处理对原子荧光法测定海产品总砷的影响[J].中国食品添加剂，2013（3）：238-241.
[5]李文廷，欧利华，洪雪花，等.湿法消解-原子荧光光谱法同时检测海产品中的总砷与总汞[J].食品安全质量检测学报，2017，8（10）：3800-3804.
[6]杨玉凤，刘昌伟，陈建文，等.2019年日照市市售海产品中总砷与无机砷含量调查[J].预防医学论坛，2020，26（8）：630-631.
关键词：海产品;总砷;湿法消解;改进
砷元素广泛地存在于自然界，其化合物多有毒，无机砷毒性更大。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等领域，这些污染物部分随着水循环最终排放到海洋，导致海洋中的生物体内造成不同程度的蓄积。而海产品中砷含量过高，可能会危害食用者的身体健康。因而，近年的食品安全风险监测把砷列为必检项目之一，目前食品安全国家标准《食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11—2014）测定食品中总砷的方法有电感耦合等离子体质谱法、氢化物发生原子荧光光谱法和银盐法。鉴于ICP-MS普及率低和银盐法灵敏度低的问题，最常用还是氢化物发生原子荧光光谱法，此法的样品前处理方法有湿法消解和干灰化法，而植物性海产品不适合用干灰化法，且干灰化法的助熔剂容易引入更多的砷本底和其他杂质。笔者根据多年的食品安全风险监测工作，对湿法消解做出了一些改进，使测定海产品中总砷的结果更加准确可靠[1]。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器
原子荧光光度计，北京吉天AFS-8230;微波消解罐，美国CEM 55 mL;电热板，莱博泰科EH45C;电热消解仪，北京东航EHD-24。
1.1.2 试剂
硝酸（CR，德国默克）;高氯酸（GR，山东西亚化学工业有限公司）;硫酸（AR，西陇化工股份有限公司）;氢氧化钾（AR，广东光华科技股份有限公司）;硫脲（AR，广东省化学试剂工程技术研究开发中心）;硼氢化钾（AR，国药集团化学试剂有限公司）;抗坏血酸（AR，上海试四赫维化工有限公司）。砷单元素溶液标准物质GBW08611，
1 000 μg/mL，中国计量科学研究院;扇贝成分分析标准物质GBW10024，（3.6±0.6）mg/kg，地球物理地球化学勘查研究所;螺旋藻成分分析标准物质GBW10025，（0.22±0.03）mg/kg，地球物理地球化学勘查研究所。
1.2 实验方法
1.2.1 前处理方法
（1）湿法消解。称取适量样品置于100 mL锥形瓶中，同时做空白和空白加标，各加硝酸20 mL，高氯酸2 mL，硫酸1.25 mL，放置过夜。次日在锥形瓶中加入几个玻珠，盖上小漏斗，于电热板上以100 ℃预消解0.5 h，升温至
130 ℃消解3 h，此过程反应较激烈，并分解出大量的棕色氮氧化物气体，注意反应节奏，必要时从电热板上取下稍冷，反应平缓后再放回电热板继续消解，温度提升至160 ℃继续消解3 h，此过程若发生碳化现象需及时补加硝酸，确保无碳化现象发生后在此温度下赶尽硝酸，再次将温度升至180 ℃消解3 h，最后取下小漏斗将温度升至260 ℃消解5 h[2]，此阶段是有机砷转化为无机砷的关键阶段，此时注意硫酸的损失情况，必要时沿着锥形瓶内壁用滴加的方式补充硫酸，消解完成后取下冷却，加20 mL纯水于电热板上缓慢升温至260 ℃，再度蒸发至冒硫酸白烟，各阶段消解时间视样品的反应情况而定，可适当延长，消解完后冷却至常温，用纯水将消解液转入25 mL比色管，加入2 mL硫脲+抗坏血酸溶液，加水至刻度，混匀，放置30 min，待测[3]。
（2）改进的湿法消解。称取适量样品置于55 mL微波消解罐（美国CEM）中，同时做空白和空白加标，各加硝酸10 mL，高氯酸1 mL，硫酸1.25 mL，盖上小漏斗于电热消解仪上以100 ℃預消解0.5 h，随后升温至120 ℃消解3 h，此过程反应较激烈，并分解出大量的棕色氮氧化物气体，注意反应节奏，必要时从电热消解仪上取下稍冷，反应平缓后再放回电热消解仪中继续消解，将温度再度提升至150 ℃消解3 h，此阶段若发生碳化现象需及时补加硝酸，确保无碳化现象发生后在此温度下赶尽硝酸，最后取下小漏斗，将温度提高至190 ℃继续消解5 h，此阶段是有机砷转化为无机砷的关键阶段，待高氯酸的白烟冒尽，消解完成后，取下消解罐冷却后用纯水将消解夜转入25 mL比色管，加入2 mL硫脲+抗坏血酸溶液，加水至刻度，混匀，放置30 min，待测[4-5]。
1.2.2 原子荧光光度计工作条件
负高压：260 V;灯电流：50 mA;载气流量：300 mL/min;屏蔽气流量：800 mL/min;原子化器高度：8 nm;延迟时间：1 s;读数时间：10 s;测量方式：荧光强度;读数方式：峰面积。
1.2.3 标准曲线绘制（改为标准系列的配制）
取25 mL比色管6支，依次准确加入1.00 μg/mL的砷标准使用液0.00 mL、0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.5 mL和3.0 mL（分别相当于砷浓度0.0 μg/L、4.0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、60 μg/L、120 μg/L），各加硫酸溶液12.5 mL，硫脲+抗坏血酸溶液2 mL，补加纯水至刻度，混匀后放置30 min后测定。
1.2.4 实验步骤
打开气源，将分压阀压力调节为0.3 MPa，安装好砷空心阴极灯后开启原子荧光光度计电源，点亮空心阴极灯，调节好原子化器高度，开启电脑，打开原子荧光光度计工作站软件，设置好仪器条件，点火预热30 min以上，待仪器稳定后，先测定标准曲线，再对空白和样品进行测定[6]。
2 结果 2.1 标准曲线绘制
在设定的测试条件下，标准曲线的测量数据见表1，测试结果表明，砷浓度在0～120 μg/L线性关系良好，回归方程Y=45.955X+50.934（r=0.999 6）。
2.2 质控品的检测结果
对扇贝、螺旋藻分别用改进前后的湿法消解对样品进行前处理后，按GB 5009.11—2014中氢化物发生原子荧光光谱法测定，结果见表2。表2的实验结果表明，在使用原子荧光光谱法测定海产品中总砷时，改进后的湿法消解较标准方法的湿法消解，其结果更加接近标准值，相对标准偏差也更小一些，即改进后的湿法消解-原子荧光测定结果更加准确可靠。
2.3 不同前处理对回收率的影响
把空白加标和样品一起经过相同的消解程序后，与样品一起按GB 5009.11—2014中氢化物发生原子荧光光谱法测定，结果见表3。由表3可知，改进前后的湿法消解对空白加标的回收率均在90%以上，且没有明显的差异，结果满足实验要求，说明两种消解方法都不會造成明显的砷损失。
2.4 结果验证
从市场上采购了一些海产品，以改进后的湿法消解对样品进行批量前处理，消解完后用原子荧光光度计进行测定，样品的检测结果令人满意，其结果见表4。
3 结论与讨论
CEM微波消解罐的最高承受温度为250 ℃，但在笔者的实验过程中发现在温度达到200 ℃时，罐体受到弯折力时会有轻微变形现象，应选择最高消解温度为190 ℃，而190 ℃已足以分解高氯酸，产生富氧环境，而且消解罐的管口小，罐体长，有利于富氧环境的保持，有利于砷甜菜碱等有机砷化合物被混合酸分解转化为无机砷。
与标准方法的湿法消解相比，改进后的湿法消解不但减小了硝酸等消解用酸的用量，缩短了消解时间。同时，标准方法的湿法消解全过程，均需要人员值守随时观察消解情况，防止出现碳化、酸溢出和爆燃或爆炸等意外事故，而改进后的湿法消解，只要在硝酸耗尽而无碳化现象出现时，其后的消解程序无需人员值守，大大降低了实验人员的劳动强度。
改进后的湿法消解因减少了试剂用量，从而降低了可能由试剂带入的本底，在缩短了消解时间的同时也降低了实验人员的劳动强度，而其测定结果准确可靠，可以作为日常检测海产品中总砷的消解方法。
参考文献
[1]龚亮，熊珺.海产品中总砷的测定研究[J].广东化工，2015，42（13）：257-266.
[2]王小静，杨丽君，陈颖，等.海洋软体动物干制品中总砷条件优化的湿法消解原子荧光光谱测定法[J].职业与健康，2018，34（10）：1321-1324.
[3]李子孟，王范盛，朱剑.浙江省沿海常见海产品总砷含量水平调查分析[J].安徽农业科学，2021，49（1）：186-187.
[4]马国军.不同前处理对原子荧光法测定海产品总砷的影响[J].中国食品添加剂，2013（3）：238-241.
[5]李文廷，欧利华，洪雪花，等.湿法消解-原子荧光光谱法同时检测海产品中的总砷与总汞[J].食品安全质量检测学报，2017，8（10）：3800-3804.
[6]杨玉凤，刘昌伟，陈建文，等.2019年日照市市售海产品中总砷与无机砷含量调查[J].预防医学论坛，2020，26（8）：630-631.