原子荧光光谱仪测定食品中汞含量的研究

摘 要：本次研究将小麦作为样品，使用原子荧光光谱仪对其中的汞含量进行检测，主要从检出限、稳定性、准确性及加标回收率等方面对原子荧光光谱仪的检测效果进行分析。研究结果表明，原子荧光光谱法应用于食品汞含量检测工作中，可以有效满足食品检测相关需求，具备准确、可靠的特点，可有效降低系统误差，是值得推广应用的检测方法。

关键词：原子荧光光谱仪；食品；汞含量

Study on Determination of Mercury Content in Food by Atomic Fluorescence Spectrometer

YANG Jiqiang， ZENG Suiwen

（Guangzhou Huadu Quality and Technical Supervision and Inspection Institute， Guangzhou 510800， China）

Abstract： In this study， wheat was used as a research sample， and the mercury content in it was detected by atomic fluorescence spectrometer. analyze. The detection effect of atomic fluorescence spectrometer was analyzed mainly from the detection limit， stability， accuracy and recovery rate of spiking. The research results show that the application of atomic fluorescence spectrometry in the detection of mercury content in food can effectively meet the relevant requirements of food detection， show the characteristics of accuracy and reliability， and can effectively reduce the system error. It is a detection method worthy of popularization and application.

Keywords： atomic fluorescence spectrometer; food; mercury content

随着经济的快速发展，人们的生活水平得到了极大的提升，但其中存在的食品安全问题也越发受到关注，重金属污染就是对食品安全产生极大影响的因素之一，部分重金属一经进入人体就会对其正常的生理功能产生影响，甚至会引发死亡。汞元素（Hg）作为食品中常见的有毒重金属元素，显示出较强毒性，可对人体的中枢神经、消化系统、呼吸系统以及肾脏、血液等产生极大的负面性影响。从现阶段的食品汞含量检验来看，以《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》（GB/T 5009.17—2021）中相关标准为主要依据[1]，采用原子荧光光谱分析法（Atomic Fluorescence Spectroscopy，AFS）开展相应检测工作，该方法较为成熟，可获得稳定且可靠的测定结果，且显示出较高的性价比特点，是各实验室广泛使用的检测方法，本次研究重点分析此种方法的应用价值[2-5]。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

原子荧光光谱仪，北京吉天公司；电子分析天平，梅物勒-托利多仪器上海有限公司；微波消解仪，美国CEM公司；聚四氟乙烯高压罐，上海隆拓仪器设备有限公司；控温电热板，中环北方（北京）仪器仪表有限公司；容量瓶，上海华欧玻璃有限公司；移液管，杭州迈恩科技有限公司。

1.2 材料与试剂

小麦样品，当地谷物品质检测中心；质控样品，中国科学院环境化学研究所；HNO3（优级纯），北京化工厂；KOH（分析纯），北京化工厂；KBH4（分析纯），天津市津科精细化工研究所；实验用水，新制备的超纯水。

1.3 试验方法

1.3.1 方法原理

试样经酸进行加热消解后，经过酸化处理的样品溶液与还原剂（KBH4+NaOH）发生一定反应，由此而生成的过量H2与氢化物会和载气一起进入原子化器当中，且在空心阴极灯的照射下实现对基态原子的有效激发，使其达到高能态，然后再从高能态转化到基态，该过程中发射出的具有特征波长的荧光强度与汞含量存在正比关系，由此可得到待测物含量。

1.3.2 溶液配制

Hg标准储备液：将吸取的100 mg·L-1的Hg标准溶液（10 mL）定容到100 mL容量瓶中，从而获得Hg标准储备液。

Hg标准使用液：将吸取到的10 mg·L-1的Hg标准储备液（10 mL）定容到100 mL容量瓶中，并对获得的Hg标准中间液实施反复的稀释处理，获得1 mg·L-1 的Hg标准使用液。

标准系列溶液：从1 000 μg·mL-1的Hg溶液中吸取1 mL置于100 mL的容量瓶当中，使用HNO3溶液将其定容到刻度之后即可得到10 μg·mL-1的Hg标准溶液。接着从上述Hg标准溶液中分别吸取0 μL、25 μL、50 μL、125 μL、250 μL、500 μL置于100 mL的容量瓶当中，并且继续使用HNO3溶液进行定容处理，由此得到0、2.5 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、12.5 ng·mL-1、25.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1的Hg标准使用液。

载流液：取25 mLHNO3，以缓慢方式将其倒入500 mL容量瓶（含有少量去离子水），定容处理后将其摇匀。

还原剂：称取KOH 0.2 g置入到烧杯中，使用少量水溶解后称取KBH4 0.01 g置于KOH溶液，纯水定容至100 mL，该溶液现用现配。

1.3.3 样品前处理

将样品除杂处理之后使用粉碎机将小麦粉碎，过40目筛后混合均匀，然后精确称取小麦样品0.3 g，将样品放置于四氟乙烯塑料内罐中，向其中加入

3 mLHNO3，混匀处理后放置过夜，次日加入H2O2，放入不锈钢套后旋紧密封处理，后置于消解罐中，依据设定好的消解程序（表1）实施消解处理。待自然冷却到室温之后，将消解罐盖打开进行排气处理，并且注意清洗内盖。将消解罐放置于智能样品处理器当中，将其温度设置为80 ℃，赶酸5 min后转移到30 mL的容量瓶当中，使用少量水分进行3次内罐的清洗，将洗涤液合并在容量瓶中将其定容到标线，混匀处理等待后续检测，同时开展试剂空白试验与样品加标处理。

1.3.4 加标试验

根据AFS法的相关要求进行加标试验，主要是同一小麦样品中加入适量的Hg标准使用液，实施6次平行检测，按照上述试验过程处理样品，计算回收率并评价试验的可靠度。

1.3.5 仪器条件

Hg空心阴极灯电流为30 mA，光电倍增管负高压为240 V，载气流速为500 mL·min-1，屏障气流速为1 000 mL·min-1，原子化器温度为300 ℃，读数时间7 s，延迟时间为0.8 s。

1.3.6 上机测量

提前开机预热AFS仪器（1～2 h），稳定进入到样品测定状态。完成汞灯的装置并按下泵片压簧，调节好灯光焦距后打开氩气开关，将一级压力控制在0.15～0.20 MPa。将各样品均依据1.3.3的方法进行相应处理，并依次开展上机检测工作。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

将《合格评定化学分析方法确认与验证指南》（GB/T 27417—2017）的测量方法作为主要依据，选取0、2.5 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、12.5 ng·mL-1、25.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1浓度的Hg标准溶液进行检测，结果图1所示，由此可得线性回归方程相关系数为R2=0.998 648，回归方程为y=4 723.946x+1.352。

2.2 检出限

以Hg含量处于极低状态的小麦样品作为空白样品，经过前处理后置于AFS仪器中连续性检测20次，检出限计算公式为

LOD=（3SA/k×V）/m（1）

式中：SA所代表的内容为经多次检测得到的空白样品吸光度值标准偏差；k为低浓度范围中的标准曲线斜率；V为样品消化液定容体积，mL；m为样品质量，g。

本次试验得出AFS法的检出限为2.00 μg·kg-1，可满足食品中Hg含量测定的质控要求。

2.3 稳定性

对小麦样品开展稳定性检测试验，使用AFS检测法对Hg含量平行检测6次，计算并分析相对标准偏差（Relative Standard Ddeviation，RSD），其测定结果详见表2，RSD均＜5.20%，可有效满足食品检测工作中Hg含量检验的稳定性要求。

2.4 准确性

将质控样品作为标准性参考物质，以3个平行样品进行AFS检测，其检测结果如表3所示，AFS法对质控品的Hg元素的平均测定结果为36.45 μg·kg-1，符合标准参考样品所要求的范围，说明此种检测法的准确度可满足相关检测需求。

2.5 加标回收率

以Hg含量为0.22μg·kg-1的小麦样品作为空白样品，将不同浓度的Hg标准溶液加入到空白样品当中，进行6次平行测定之后，对其加标回收率进行计算，详见表4，加标样品的回收结果为97.33%～103.33%，RSD均≤3.98%，显示出较好的回收水平。

3 结论与讨论

本次研究试验以小麦为主要检测样品，重点分析了原子荧光光谱仪在食品Hg含量检测中的应用价值。研究结果显示，AFS法可有效满足食品Hg检测的相关要求，并且具有结果稳定且可靠、误差较小的特点，整体的工作效率与性价比也处于较好水平，能够为相关检测人员的工作开展提供可靠度较高的数据参考。

参考文献

[1]周天慧，王晓静，刘丽萍，等.食用菌中无机汞和甲基汞的分析方法研究[J].首都公共卫生，2022，16（1）：59-63.

[2]秦祎芳，张红云，高敬铭，等.原子荧光光谱法和快速测汞仪法测定粮食中汞的对比研究[J].食品科技，2020，45（8）：282-285.

[3]刘康书，罗天林，梁艺馨.全自动测汞仪和原子荧光光谱仪测定竹荪中总汞含量不确定度的比较[J].食品工业科技，2021，42（20）：242-247.

[4]怀闪闪，汤有宏，徐小伟，等.原子荧光光谱仪测定粮食中汞含量的不确定性[J].酿酒科技，2020（12）：113-117.

[5]张辉，赖志彬，何红想，等.原子荧光光谱法在煤炭微量元素分析中的应用及展望[J].洁净煤技术，2020，26（增刊1）：20-25.