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使用 HPLC-ICP-MS測定水和土壤中的甲基汞 應(yīng)用
閱讀：376 發(fā)布時間：2024-9-3本應(yīng)用摘要描述了用于分離和測定甲基汞和乙基汞的方法,，該 方法基于高效液相色譜 (HPLC)/電感耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP-MS) 聯(lián)用系統(tǒng)。汞的化學(xué)形態(tài)不同毒性不同,，因此將汞元素從 烷基化形式分離出即可提供重要信息,，了解樣品的實際毒性。 HPLC-ICP-MS 方法可用于分析水和土壤樣品,。該方法對于水 中 MeHg,、EtHg 和 Hg2+ 的檢測限低于 10 ng/L，而對于土壤 樣品中的汞化合物,，回收率在 80% 至 120% 之間,。
前言 重金屬是天然水中最主要的污染物。在各類污染物 中,，汞 (Hg) 因其毒性以及在食物鏈中可富集,，尤其 受關(guān)注。整個生態(tài)系統(tǒng)中,，包括空氣,、水、土壤和生 物體,，都含有痕量的汞,。這種痕量元素的不同物理和 化學(xué)形式具有顯著不同的性質(zhì) [1]。汞的 毒性高度依賴于其化學(xué)形式,，無機汞和有機汞毒性不 同,。甲基汞 (MeHg) 是環(huán)境和生物材料中最常見到的 有機汞化合物,，也是毒性最大的，而乙基汞 (EtHg)和苯基汞則在環(huán)境中很罕見,。MeHg 的毒性比無機汞 化合物的毒性要強 10- 100 倍 [2, 3],，接觸一定量 的 MeHg 就會導(dǎo)致神經(jīng)疾病 [4]。因為具有較高的脂 溶性,，所以 MeHg 可以透過血腦屏障并且易于擴散入 細胞膜 [5],。由于胎兒的大腦處于快速發(fā)育期，因此 極易受到傷害,。汞的主要來源是發(fā)電和其它工業(yè)活動 的廢氣排放,。一旦進入環(huán)境，生物活動通常會將汞甲 基化為 MeHg,，有時也會生成二甲基汞,。魚類和其他 海產(chǎn)品是人攝入 MeHg 的主要來源，所以孕婦應(yīng)控制 某些魚類的攝入量,。最近,，FAO/WHO 食品添加劑聯(lián) 合專家委員會 (JECFA) 建議，MeHg 的暫定每周耐 受攝入量 (PTWI) 由每周每千克體重 3.3 µg 降至每周 每千克體重 1.6 µg,。見表 1,。
“中國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB 18918- 2002)"規(guī)定 MeHg 的含量水平為“檢測不到"，即低 于建議方法的檢測限 (DL) (10 ng/L)[6],。 有幾種方法可以測定環(huán)境樣品中的總汞含量,，但是同 時測定無機汞和有機汞卻并非易事。這是因為通常 MeHg 的濃度遠低于無機汞,。常用的汞形態(tài)分析方 法是結(jié)合汞特異性檢測器（熒光,、光度或其它的元素 檢測器）的氣相色譜 (GC) 或 HPLC。天然水中汞的 濃度很低,，因此需要處理的樣品體積非常大,。還需要 進行預(yù)濃縮步驟，因為目標物檢測限經(jīng)常低于所用檢 測器的靈敏度,。
在中國,，測定 MeHg 的建議方法 (GB/T14204- 93) 使 用配有電子捕獲檢測器 (ECD) 的氣相色譜。這種方 法的局限性包括 • 方法檢測限 (MDL) 為 10 ng/L,，但富集過程很復(fù)雜 • 不是汞元素特異性的檢測方法 • 易受干擾,，從而導(dǎo)致假陽性結(jié)果或者低回收率 本研究的目的是通過將 HPLC 與 ICP- MS 聯(lián)用，開發(fā) 一種靈敏且特異性的 MeHg 分析方法——見圖 1
儀器 Agilent 1100 HPLC 通過 Agilent HPLC-ICP- MS 接 口與 Agilent 7500a 連接,。選擇 PEEK 20 µL,、 100 µL 和 1000 µL 取樣環(huán),。HPLC 和 ICP- MS 的操 作參數(shù)在表 2a 和 2b 中列出,。
穩(wěn)定性與靈敏度 為了監(jiān)測儀器的穩(wěn)定性,，向甲醇洗脫液中加入 1.0 µg/L 鉍 (Bi) 作為內(nèi)標 (ISTD)。通過優(yōu)化 Bi 信 號而調(diào)試 7500a,，獲得最高的靈敏度,。在 10 個小時 的測試中，內(nèi)標的 RSD 小于 5%,。因為漂移降至低,，所以無需進行內(nèi)標校正。實際分析中不使用 Bi 或任何其它內(nèi)標,。 HPLC 色譜柱 為了得到最佳結(jié)果,，用泵以 0.4 mL/分鐘抽入 HPLC 級甲醇至少 2 小時來對
HPLC 色譜柱（ZORBAX Eclipse XDB-C18，2.1 mm 內(nèi)徑 × 50 mm,，5 µm） 進行預(yù)調(diào),，然后抽入洗脫液（流速相同）至少半小時 進行調(diào)節(jié)。如果沒有這個調(diào)節(jié)過程,，系統(tǒng)中的污染物 將影響無機汞,，使回收率明顯降低或出現(xiàn)峰分裂。
結(jié)果與討論 使用標準溶液進行色譜分離 使用表 2a 和表 2b 中所述的操作條件,，將混合了汞 化合物標準品的純水溶液注入 HPLC,。得到的總離子 色譜 (TIC) 表明目標物分離良好。見圖 2,。
