电感耦合等离子体质谱法测定海带中的稀土元素

邵爱梅，王 冰（通讯作者）

（扬州市疾病预防控制中心检验科 江苏 扬州 225000）

稀土元素即镧系元素，它有着特殊的的物理化学性质，在工业上，它被称为“工业的维生素”，可以改善产品的性能，提高生产效率[1-2]；在农业上，它可以促进植物生长，提高根系发育和种子萌发的能力，改善果实品质，增强植物的抗逆性和抗虫性；在医学上，其在抗癌治疗中引起了高度重视[3-5]。

随着稀土元素的广泛使用，其越来越多地进入了环境当中，并在生物体内累积，再通过食物链使得人们长期摄入低剂量的稀土元素。海带营养价值丰富，为人类所喜欢，研究稀土元素含量具有一定的实际意义。本文建立了海带中16种稀土元素的测定方法，并对40份海带进行了稀土元素的检测分析，以期了解海带中的稀土元素的污染水平，为标准的制定、环境治理等提供科学依据。

1.材料与方法

1.1 仪器、试剂

1.1.1 仪器 7700e型电感耦合等离子体质谱仪；EH20Aplus型电热板；9000602型超纯水系统；DHG-9101.1A型电热恒温鼓风干燥箱；XS205DU型电子天平。

1.1.2 试剂 稀土元素标准溶液（10 mg/L），Rh、In、Re三种内标标准溶液（100 mg/L），Li、Y、Ce、Tl、Co质谱调谐液（0.1 mg/L）：均购于上海安谱公司；纯硝酸：优级纯，美国Fisher公司；过氧化氢：分析纯，国药集团有限公司；紫菜标准物质：GBW10023，地球物理地球化学勘查研究所。

1.2 实验条件

1.2.1 微波消解仪消解参数，见表1。

表1 微波消解参考程序

1.2.2 ICP-MS仪器的工作参数 射频功率：1550 W；等离子气体流量：15 L/min；辅助气流速：1.0 L/min；载气流速：1.06 L/min；载气补偿气流速：0.0 L/min；采样深度：8.0 mm；碰撞反应池气体：氦气，流速为4.5 mL/min；满足仪器使用所要求的灵敏度、背景、氧化物、双电荷、稳定性等各项指标。

1.3 操作方法

称取0.2～0.5 g试样，加入8 mL HNO3，次日加1 mL H2O2,按照表1的微波消解程序进行消解。140℃赶酸，赶酸结束定容至25.00 mL，上机测定。

2.结果与分析

2.1 海带16种稀土元素实验室方法的建立

2.1.1 海带16种稀土元素测定校准曲线 校准曲线在0.5～20 μg/L浓度范围呈线性，回归系数均＞0.999方法检出限在0.03～1.2μg/kg范围内，见表2。

表2 海带16种稀土元素测定的线性回归方程及相关系数

2.1.2 海带16种稀土元素测定方法的精密度 通过对同一水平浓度的样品进行6次测定，计算所得的标准偏差和相对标准偏差（RSD）均在0.90%～4.44%，均在5%之内，见表3。

表3 海带16种稀土元素测定的方法的精密度（n=6）

2.1.3 海带16种稀土元素测定方法的准确度 通过紫菜标准物质GBW10023实验，考察该方法准确度，除了Sc无标准值，其他元素均在定值范围之类，见表4。

表4 海带16种稀土元素测定的方法的准确度

2.2 海带16种稀土元素监测结果分析

40份海带中16种稀土元素含量差异的比较。海带中的稀土元素总体都表现为轻稀土中铈、镧、钕元素和重稀土元素中钇的富集，见表5。

表5 海带16种稀土元素含量差异的比较（μg/kg）

3.讨论

最近有关研究发现，低剂量的稀土元素不会给人产生负面影响，但长期较高剂量暴露，可能会诱发神经毒性、肝肾毒性、遗传毒性，人们也慢慢意识到其慢性健康风险[6-7]。

本文建立了ICP-MS测定海带中的16种稀土元素的定量测定方法，操作简便，检测时间短，污染少等优点。通过优化分析条件，该方法检出限低，检出限在0.03～1.2μg/kg之间，检测限在0.09～3.5μg/kg之间。采用了He模式碰撞反应池技术消除干扰，测定的精密度RSD均小于5%。通过测定紫菜标准物质，测定值均在定值范围之类，准确性较好，可以满足海带中的16种稀土元素分析研究。

40份海带中稀土元素浓度存在较大差异，稀土元素中轻稀土铈、镧、钕元素和重稀土元素中钇所占的比例较高。

本次检测由于所采海带样品产地环境状况不明，难以结合地域、海水或土壤污染问题进行分析，不能全面反映海带中稀土元素的污染水平。鉴于以上情况，建议加强监测，进一步分析稀土元素的来源以及人群健康危害风险，从而提出进一步的治理。