電感耦合等離子體質譜法測定海帶中的稀土元素

邵愛梅，王 冰（通訊作者）

（揚州市疾病預防控制中心檢驗科 江蘇 揚州 225000）

稀土元素即鑭系元素，它有著特殊的的物理化學性質，在工業上，它被稱為“工業的維生素”，可以改善產品的性能，提高生產效率[1-2]；在農業上，它可以促進植物生長，提高根系發育和種子萌發的能力，改善果實品質，增強植物的抗逆性和抗蟲性；在醫學上，其在抗癌治療中引起了高度重視[3-5]。

隨著稀土元素的廣泛使用，其越來越多地進入了環境當中，并在生物體內累積，再通過食物鏈使得人們長期攝入低劑量的稀土元素。海帶營養價值豐富，為人類所喜歡，研究稀土元素含量具有一定的實際意義。本文建立了海帶中16種稀土元素的測定方法，并對40份海帶進行了稀土元素的檢測分析，以期了解海帶中的稀土元素的污染水平，為標準的制定、環境治理等提供科學依據。

1.材料與方法

1.1 儀器、試劑

1.1.1 儀器 7700e型電感耦合等離子體質譜儀；EH20Aplus型電熱板；9000602型超純水系統；DHG-9101.1A型電熱恒溫鼓風干燥箱；XS205DU型電子天平。

1.1.2 試劑 稀土元素標準溶液（10 mg/L），Rh、In、Re三種內標標準溶液（100 mg/L），Li、Y、Ce、Tl、Co質譜調諧液（0.1 mg/L）：均購于上海安譜公司；純硝酸：優級純，美國Fisher公司；過氧化氫：分析純，國藥集團有限公司；紫菜標準物質：GBW10023，地球物理地球化學勘查研究所。

1.2 實驗條件

1.2.1 微波消解儀消解參數，見表1。

表1 微波消解參考程序

1.2.2 ICP-MS儀器的工作參數 射頻功率：1550 W；等離子氣體流量：15 L/min；輔助氣流速：1.0 L/min；載氣流速：1.06 L/min；載氣補償氣流速：0.0 L/min；采樣深度：8.0 mm；碰撞反應池氣體：氦氣，流速為4.5 mL/min；滿足儀器使用所要求的靈敏度、背景、氧化物、雙電荷、穩定性等各項指標。

1.3 操作方法

稱取0.2～0.5 g試樣，加入8 mL HNO3，次日加1 mL H2O2,按照表1的微波消解程序進行消解。140℃趕酸，趕酸結束定容至25.00 mL，上機測定。

2.結果與分析

2.1 海帶16種稀土元素實驗室方法的建立

2.1.1 海帶16種稀土元素測定校準曲線 校準曲線在0.5～20 μg/L濃度范圍呈線性，回歸系數均＞0.999方法檢出限在0.03～1.2μg/kg范圍內，見表2。

表2 海帶16種稀土元素測定的線性回歸方程及相關系數

2.1.2 海帶16種稀土元素測定方法的精密度 通過對同一水平濃度的樣品進行6次測定，計算所得的標準偏差和相對標準偏差（RSD）均在0.90%～4.44%，均在5%之內，見表3。

表3 海帶16種稀土元素測定的方法的精密度（n=6）

2.1.3 海帶16種稀土元素測定方法的準確度 通過紫菜標準物質GBW10023實驗，考察該方法準確度，除了Sc無標準值，其他元素均在定值范圍之類，見表4。

表4 海帶16種稀土元素測定的方法的準確度

2.2 海帶16種稀土元素監測結果分析

40份海帶中16種稀土元素含量差異的比較。海帶中的稀土元素總體都表現為輕稀土中鈰、鑭、釹元素和重稀土元素中釔的富集，見表5。

表5 海帶16種稀土元素含量差異的比較（μg/kg）

3.討論

最近有關研究發現，低劑量的稀土元素不會給人產生負面影響，但長期較高劑量暴露，可能會誘發神經毒性、肝腎毒性、遺傳毒性，人們也慢慢意識到其慢性健康風險[6-7]。

本文建立了ICP-MS測定海帶中的16種稀土元素的定量測定方法，操作簡便，檢測時間短，污染少等優點。通過優化分析條件，該方法檢出限低，檢出限在0.03～1.2μg/kg之間，檢測限在0.09～3.5μg/kg之間。采用了He模式碰撞反應池技術消除干擾，測定的精密度RSD均小于5%。通過測定紫菜標準物質，測定值均在定值范圍之類，準確性較好，可以滿足海帶中的16種稀土元素分析研究。

40份海帶中稀土元素濃度存在較大差異，稀土元素中輕稀土鈰、鑭、釹元素和重稀土元素中釔所占的比例較高。

本次檢測由于所采海帶樣品產地環境狀況不明，難以結合地域、海水或土壤污染問題進行分析，不能全面反映海帶中稀土元素的污染水平。鑒于以上情況，建議加強監測，進一步分析稀土元素的來源以及人群健康危害風險，從而提出進一步的治理。