2021-12-02 16:15:49, 创新中心 岛津企业管理(中国)有限公司/岛津(香港)有限公司
汞污染,国际社会广泛关注
汞是一种有毒性的重金属元素,会对人类和生态系统健康造成严重危害,目前已成为国际社会广泛关注的环境污染物之一。人类在食用含有超标汞的产品后,可引起心血管系统、免疫系统、神经系统等受损,历史上严重的汞中毒事件包括1956年的日本熊本县水俣病事件、1971年伊拉克全国性汞中毒事件等。汞通常以不同的形态(无机汞和有机汞)存在。其中,无机汞可通过生物体内代谢的方式排出体外,而有机汞(主要为甲基汞,水俣病的罪魁祸首)则易于与有机配位体基团结合,导致其在生物体内分解速度缓慢,毒性更强。
图1汞形态的转化及通过食物链的摄入
(Poulain, A.J. et al, Science, 2013)
在生态系统中,有机汞具有生物富集性,例如,鱼肉中汞的含量可达10 mg/kg以上。为了人类健康和生态系统可持续发展,有必要对环境中的汞形态进行监测。
岛津应对策略及解决方案
环境中汞的含量通常比较低,如环境水样中总汞浓度在pg/L-ng/L,汞的形态分析需要借助高灵敏探测方法(如冷原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法)来实现。为了应对环境水样品中痕量汞形态分析的挑战,岛津中国创新中心与中科院生态环境中心合作开发了一套在线SPE-LC-ICPMS分析系统,用于测定环境水样品中的痕量汞形态。
图2 在中科院生态环境中心进行SPE-LC-ICPMS实验
该系统通过第一维液相上的SPE柱对水样品中不同形态的汞进行富集;然后通过六通阀切换,在第二维分析柱上完成不同形态汞的分离,并借助高灵敏ICPMS,实现了皮克量级汞形态的快速、灵敏检测。岛津中国创新中心通过对分析参数进一步优化,使SPE-LC-ICPMS分析系统对甲基汞的检出限达到0.25 pg(进样量5 mL),优于环保标准《水质 烷基汞的测定 吹扫捕集/冷原子荧光光谱法》中所用分析方法的检测能力(检出限0.90 pg,样品量45 mL)。
图3. 甲基汞、二价汞和乙基汞的标曲曲线
(0.05 – 0.8ppt)
海水样品中甲基汞的测定
利用建立的SPE-LC-ICPMS联用系统,对3个海水样品(采样位置如图4所示)中的汞形态进行了分析。3个海水样品中甲基汞的含量分别为0.096 ng/L、0.061 ng/L和0.058 ng/L,与文献报道的加拿大附近海水中甲基汞浓度值(0.057-0.095 ng/L)【1】、意大利附近海水中甲基汞浓度值(0.06-0.13 ng/L)【2】基本一致,表明本方法准确、可靠,可应用于海水样品中汞形态的分析。
图4 海水样品采样位置
表1 本方法(SPE-LC-ICPMS)与标准分析方法
分析性能比较
方法·特点
分析全自动化操作:环境水样,在线SPE富集、分离、质谱检测
简单、快速分析:前处理简单过滤,全部分析可在15 min内完成
高灵敏分析:烷基汞、二价汞同时检测,甲基汞检出限0.25 pg
高盐度海水样品分析:可直接进样分析盐度为35‰的海水样品
小结
岛津中国创新中心与中科院生态环境中心合作开发了在线SPE-LC-ICPMS联用系统,实现了环境水样中超痕量汞形态的准确、快速分析。分析方法对甲基汞的检出限为0.25 pg,优于国家标准中推荐方法的检出限,达到国际领先水平。简单、快速、灵敏的汞形态分析能力,使本方法在常规检测及应急响应场景下具有广阔的应用前景,在环境水样(生活饮用水、地表水、海水等)检测和食品安全及检测中将发挥重要作用。
参考文献:
1. Vincent L. ST. Louis,Holger Hintelmann, Jennifer A. Graydon, Jane L. Kirk, Joel Barker, Brian Dimock, Martin J. Sharp, Igor Lehnherr, Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 6433-6441.
2. W.R.L. Cairns, M. Ranaldo, R. Hennebelle, C. Turetta, G. Capodaglio, C.F. Ferrari, A. Dommergue, P. Cescon, C. Barbante, Analytica. Chimica. Acta, 2008, 622, 62-69.
10-24
伊萌检测技术服务有限公司选购我司HS-DSC-101差示扫描量热仪10-24
鲁东大学选购我司差示扫描量热仪10-24
差示扫描量热仪工作原理是什么?10-24
和晟仪器亮相2023碳中和国际学术会议10-24
厦门市宜帆达新材料有限公司选购我司HS-DSC-101差示扫描量热仪10-24
天美讲堂丨光学显微镜中的照明技术10-23 天美
美谱达仪器:助力技能大赛,成就技能人才10-23 Mapada
Quantum Design中国用户科研成果快报(2023年第8期)10-23 Dr. Sun
Quantum Design中国用户科研成果快报(2023年第7期)10-23 Dr. Sun
直播预告丨物性测量“沙拉Jiang”系列讲座之镍基超导、vdW铁磁材料、热电材料研究10-23 Dr. Sun
相约庐州|2023全国流行病学学术会议10-23
重阳 | 群山之巅 登峰造极,每一步都是新高度10-23 SHINE
聚焦天隆|天隆智造再次上榜“优秀国产医疗设备目录”10-23
重阳节丨登高望远处,美好踏秋时10-23
会议邀请|精细化工全生命周期安全风险评估技术交流会(济南站)10-23
GLMY创想仪器丨参加2023潍坊铸造展10-23 国产精密仪器厂家
LS-909E丨高性能干法激光粒度分析仪10-23 欧美克仪器
LS-909激光粒度仪测试水泥样品干法操作演示10-23
开启国产电镜全新时代!国仪量子与您相约2023年全国电子显微学学术年会10-22 CIQTEK