隨著社會的發展以及人們生活水平的提高，食品的安全問題愈加受到人們的關注，而其中的食品添加劑的安全性同樣不容忽視。砷、汞和鉛元素都是食品中污染及危害較嚴重的有害元素，且都具有蓄積性，它們主要來源于農藥和“三廢”對農業生態環境的污染［1］。砷及砷的化合物不易被微生物降解，一定條件下可轉化為毒性很強的砷有機化合物，會造成肝功能異常且有致癌作用［2］；汞及其化合物都是高毒性，在人體內的緩慢積累會引起慢性中毒，對人的神經系統、腎、肝臟都有嚴重損害［2］；鉛也是一種分布較廣、有毒的重金屬元素，人體過量攝入鉛會出現急性中毒癥狀以及影響造血系統、神經系統和腎臟，而慢性鉛中毒以異常性為特征，可誘發不育癥、神經狂躁癥及夜盲癥等多種疾病［2］。為了控制人體飲食中砷、汞和鉛的攝入量，我國衛生部門對各類食品制定了相應的限量標準［3］。

砷的測定方法有氫化物原子熒光光度法、銀鹽法、砷斑法［4］、硼氫化物還原比色法；汞的方法主要有氫化物發生–原子熒光法［5］、等離子體發射光譜法［6］、原子吸收法［7］、等離子體質譜法［8］、分光光度法［9］等；鉛的測定方法主要有石墨爐原子吸收光譜法，氫化物原子熒光光度法［10］，其中氫化物原子熒光光度法同時適用于上述3種元素的測定［11］，并且該法具有檢出限低，靈敏度高，檢測費用低等優點。筆者利用該法測定了市售茶葉、方便面、精料與二氧化硅中砷、汞和鉛元素的含量，為其它食品和食品添加劑的處理與測定提供了參考依據。

1實驗部分

1.1主要儀器與試劑

雙道無色散原子熒光光譜儀：AFS–9780型，北京海光儀器公司；高通量微波消解儀：MDS-10型，上海新儀微波化學科技有限公司；微控數顯加熱板：EG37Aplus型，萊伯泰科有限公司；砷、汞和鉛標準溶液：均為100μg／mL，國家標準物質研究中心；氫氧化鈉、硼氫化鉀、抗壞血酸、硫脲、鐵氰化鉀、草酸：分析純；鹽酸、硝酸、高氯酸：優級純；硼氫化鉀（20g／L）–氫氧化鈉（5g／L）混合溶液：稱取硼氫化鉀14.0g、氫氧化鈉2.5g用去離子水溶解，定容至500mL，混勻（也可稱取10g硼氫化鈉代替14g硼氫化鉀，溶于5g／L的氫氧化鈉溶液中）；硫脲–抗壞血酸溶液：10g／L，稱取10.0g硫脲加約80mL純水，加熱溶解，待冷卻后加入10g抗壞血酸，稀釋至100mL，臨用現配，儲存不超過7天；鹽酸：5%，分析純；鐵氰化鉀溶液：100g／L，稱取鐵氰化鉀10g，用去離子水溶解并定容至100mL；草酸溶液（10g／L）：稱取鐵氰化鉀1g，用去離子水溶解并定容至100mL；砷、汞和鉛標準使用液：將100μg／mL標準溶液用去離子水逐級稀釋至1μg／mL；實驗所用玻璃儀器均用硝酸（1+1）浸泡過夜，再用去離子水沖洗干凈，晾干，備用；實驗用水均為二次去離子水。

1.2樣品預處理

1.2.1茶葉、方便面、精料

(1)濕法消解。分別稱取樣品0.50g，置于50mL錐形瓶中，然后用硝酸–高氯酸（體積比4∶1）混合酸10mL浸泡，放置過夜。次日置于電熱板上從低溫到高溫進行加熱消解。若消解液處理至2mL左右時仍有未分解物質或色澤較深，取下放冷，補加硝酸3～5mL，再消解至2mL左右觀察，如此反復兩三次，注意避免炭化，直至消解完全（消解液呈無色或淡黃色）。對于砷和汞，繼續加熱趕酸剩約2～3mL，冷卻，用去離子水轉入25mL容量瓶（或比色管）中，加入硫脲–抗壞血酸溶液2.5mL，定容至標線；對于鉛，則要趕酸至干（白煙冒盡），冷卻，用去離子水轉入25mL容量瓶（或比色管）中，加入濃鹽酸0.5mL、草酸溶液0.5mL、鐵氰化鉀溶液1.0mL，定容至標線（低含量試樣可定容至10mL）。搖勻，放置30min后測定。同時做樣品空白和樣品加標試驗。(2)微波消解法。分別稱取0.50g樣品于消解罐中，加入8mL硝酸，預反應20min后，補加4mL硝酸和2mL過氧化氫，蓋好安全閥后，將消解罐放入微波消解系統中，設置微波消解系統的合適分析條件（見表1）至消解完全。對于砷和汞，若是余酸過多，則取出消解罐后放置加熱板上趕酸至無棕煙冒出，冷卻，用去離子水轉入25mL容量瓶（或比色管）中，加入硫脲–抗壞血酸溶液5.0mL，定容至標線；對于鉛，則要將消解液趕酸至干，冷卻，用去離子水轉入25mL容量瓶（或比色管）中，加入鐵氰化鉀溶液1mL、草酸溶液0.5mL、濃鹽酸0.5mL，定容至刻度（低含量試樣可定容至10mL）。同時做樣品空白和樣品加標試驗。

1.2.2二氧化硅

稀酸提取法［12］：稱取1.00g已于（105±2）℃干燥至質量恒定的樣品，置于配有冷卻回流裝置的250mL燒瓶中，加入20mL5%的鹽酸溶液，在電

爐上緩慢加熱至沸騰，微沸15min后冷卻（如果沒有燒瓶，可以用50mL或100mL的錐形瓶代替，在電熱板上加熱，微沸20min后冷卻）。讓未溶物沉淀下來，用砂心漏斗進行抽濾，將濾液轉入25mL容量瓶中，用熱水洗滌不溶物3次，每次用水適量。將濾液轉入容量瓶中，*后用熱水洗滌漏斗和抽濾瓶，將濾液冷卻至室溫，用水稀釋至刻度，搖勻，同時做樣品空白和樣品加標試驗。分取溶液分別加入相應的基體對砷、汞、鉛進行測試，所加試劑同1.2.1。

1.3校準曲線制備

砷和汞標準系列：分別移取0，0.10，0.20，0.40，0.50，1.00mL1μg／mL砷標準使用液和0，10，20，40，100μL1μg／mL汞標準使用液于50mL

容量瓶（或比色管）中，加入硫脲–抗壞血酸溶液5.0mL，濃鹽酸2.5mL，用去離子水定容至刻度，搖勻，備用。砷相應濃度為0，2.00，4.00，8.00，10.00，

20.00μg／L；汞相應濃度為0，0.20，0.40，0.80，2.00μg／L。鉛標準系列：分別移取0，25，50，100，200，250μL1μg／mL的鉛標準使用液于25mL容量瓶（或比色管）中，加入鐵氰化鉀溶液1mL，草酸溶液0.5mL，濃鹽酸0.5mL，用去離子水定容，搖勻，備用。鉛相應濃度分別為0，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00μg／L。

1.4儀器工作條件

(1)砷和汞的測定。光電倍增管負高壓：280V；砷空心陰*燈電流：75mA；汞空心陰*燈電流：20mA；原子化器高度：9.0mm；氬氣流速：載氣流速400mL／min，屏蔽氣流速900mL／min；測量方式：標準曲線法；讀數方式：峰面積；讀數時間：13s；延遲時間：3s；進樣體積：1.5mL。(2)鉛的測定。光電倍增管負高壓：270V；空心陰*燈電流：70mA；原子化器高度：8.0mm；氬氣流速：載氣流速400mL／min，屏蔽氣流速900mL／min；測量方式：標準曲線法；讀數方式：峰面積；讀數時間：13s；延遲時間：3s；進樣體積1.5mL。

1.5樣品測定方法

設定好儀器條件，逐步將爐溫升至所需溫度后，預熱10～20min，輸入標準系列的數目及其濃度值，樣品溶液的重復測量次數，樣品稀釋倍數等。**連續用硝酸溶液（1+9）進樣，待讀數穩定之后，用標準空白溶液進樣，自動扣底，依次測定標準系列。測定樣品溶液之前，再次進入樣品空白測定狀態，以樣品空白溶液進樣并扣底，隨后依次測定樣品溶液。每測不同的試樣前都應清洗進樣器。

2結果與討論

2.1儀器參數的選擇

每種元素在開始測試時，都有儀器給定的參考條件，根據該條件進行調整即可。具體方法：待儀器穩定后，**測試標準系列*高濃度點，通過調節儀器條件，使*高點的熒光強度值達到4000～5000，則認為此時儀器條件*合適。由于光電倍增管負高壓增大，靈敏度提高，但噪聲也相應增大，即空白值會增高，熒光信號隨燈電流的增大而增強，同時會影響熒光信號強度和燈的使用壽命，所以綜合考慮，在此實驗中儀器條件選擇如1.4所示。

2.2酸介質與酸度的選擇

大量文獻及試驗表明，酸的種類與酸度對砷和汞的測定結果影響不大，這兩種元素在鹽酸、硝酸與硫酸介質中均能夠被硼氫化鉀還原成元素氫化物（砷）或原子蒸氣（汞）。通過對標液中不同酸及酸度的考察，發現在鹽酸溶液中砷和汞元素的熒光信號略強，當鹽酸體積分數在5%～20%范圍內時，兩種元素的熒光強度變化不大；但鹽酸濃度2%時，熒光強度顯著降低。綜合考慮，砷和汞的試驗中選擇5%的鹽酸作為介質和載流。鉛的氫化物發生條件對酸種類與酸度要求非常嚴格［13］，不同的酸介質對PbH4的生成影響較大。通過鹽酸、硫酸和硝酸比較，鹽酸作為酸介質時測試數據*穩定，而酸度必須嚴格控制在2%～3%才能檢測到鉛的信號。

2.3還原劑濃度的選擇

硼氫化鉀是氫化物反應的還原劑，濃度太低時，待測元素還原不完全，熒光信號弱，低于5g／L時，基本沒有熒光信號；當濃度高于10g／L時，有比較高的熒光強度，且隨著硼氫化鉀濃度增加其熒光強度增大，同時提高了測量的靈敏度和穩定性。但過高濃度的硼氫化鉀與氫離子反應生成大量氫氣會稀釋氫化物的濃度，導致測試結果偏低，因此本實驗選擇硼氫化鉀的濃度為20g／L。鉛的氫化物的生成對反應液酸度要求苛刻，pH過低時，基本不發生氫化物反應；pH過高時，又有黑色氧化物生成，因此配制的氫氧化鈉濃度要合適。經過試驗，pH

在8～9時氫化物反應比較好，此時氫氧化鈉的質量分數為0.4%～0.6%，實驗選擇0.5%。

2.4共存離子干擾試驗

用硼氫化鉀還原–原子熒光光度法測砷和汞時，光譜干擾小，Sb，Sn，Pb，Bi，Te對它產生一定程度干擾，當加入硫脲–抗壞血酸的混合溶液時，這些

離子的干擾被掩蔽。鐵、鎳、銻元素對鉛的測定有嚴重的干擾，錫對鉛屬于中等干擾，當加入掩蔽劑后，可以很好地掩蔽這些元素的干擾。

2.5鐵氰化鉀和草酸濃度的選擇

鐵氰化鉀在對鉛的氫化物發生起到至關重要的作用，它既是氧化劑又是絡合劑，既可以把鉛氧化為4價和穩定鉛烷，又能抑制Cu2+的干擾［14］；草酸可掩蔽鐵、鉬等元素的干擾。試驗證明，當鐵氰化鉀濃度在4～10g／L時已經起到其氧化作用，草酸濃度在2g／L時已經可以掩蔽部分離子的干擾，基于節省試劑和減少背景干擾考慮，選擇鐵氰化鉀濃度4g／L，草酸濃度2g／L。

2.6工作曲線方程

在優化后的儀器條件下，分別測試1.3中配制的砷、汞和鉛元素標準系列，以質量濃度（x)為橫坐標、熒光強度(y)為縱坐標繪制標準曲線，方法的線性范圍、線性回歸方程與線性相關系數見表2。

2.7精密度試驗與方法檢出限

在優化后的儀器條件下，對用微波消解法處理的茶葉樣品溶液進行重復性測定。**對茶葉樣品空白溶液測定11次，然后用3倍樣品空白溶液的標準偏差除以標準曲線斜率即為茶葉中元素的方法檢出限，砷、汞和鉛的方法檢出限分別為0.024，0.008，0.066μg／L。對茶葉樣品溶液，重復測量7次，精密度試驗結果見表3。

2.8樣品測定與加標回收試驗

在優化后的儀器條件下，根據1.5中樣品的測定方法對實際樣品與加標樣品進行測定，結果見表4和表5。

由表4可知，用微波消解法和濕法消解法處理的茶葉、方便面和精料中砷和鉛元素的測試結果很接近，回收率較高；對于汞元素，用前者處理的結果比后者好很多，這是因為汞是易揮發的元素，在常溫下有少量揮發，在濕法加熱消解的過程中加大了損失的程度，導致結果偏低。所以對于食品和食品添加劑中的砷、鉛元素采用兩種消解方法均可，而對于汞元素，則要采用微波消解法才能得到準確結果。對于用酸無法消解的二氧化硅樣品，可以采用稀酸提取法進行處理。

3結語

氫化物發生–原子熒光光度法測定茶葉、方便面、精料與二氧化硅中砷、汞和鉛元素的方法具有靈敏度高、檢出限低、共存元素干擾小、線性范圍寬，快速簡便等優點，且該儀器是國產儀器，價格低廉，便于推廣。本研究對其它食品和食品添加劑中砷、汞和鉛元素的測定具有一定的參考價值。