电感耦合等离子质谱法快速检测豆类及其制品中铅镉等重金属残留的方法研究.doc

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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 电感耦合等离子质谱法快速检测豆类及其制品中铅镉等重金属残留的方法研究学 院： 材料与环境学院专 业： 姓 名： 指导老师： 生物工程许奂源 学 号： 职 称： 160504104077马文英、冯家望教授、教授中国珠海二二 年 五 月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的实验论文电感耦合等离子质谱法快速检测豆类及其制品中铅镉等重金属残留的方法研究是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 本人签名： 日期： 年 月 日电感耦合等离子质谱法快速检测豆类及其制品中铅镉等重

2、金属残留的方法研究摘要建立电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法快速检测豆类及其制品中铅镉等重金属残留的方法，样品经过微波消解法、赶酸处理后用ICP-MS进行测定，以蒜粉标准物质为质控标准物质，通过加标回收试验来验证方法的精确度。实验结果：加标回收率稳定在由低到高分别稳定在82.4%-116.22%范围内，相对标准偏差RSD为0.58%-9.45%，标准物质测定值均在标准参考范围内，表明该方法准确简便、灵敏、可靠、快速，适用于豆类及其制品中铅镉等重金属的检测。关键词：电感耦合等离子质谱法，重金属，豆类及其制品，微波消解法Rapid detection of heavy metal residu

3、es such as lead and cadmium in legume and its products by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-Ms)AbstractEstablish ICP-Ms method for rapid detection of lead and cadmium in beans and its products such as heavy metal residues, the method of sample after microwave digestion using nitric a

4、cid, driven by icp-ms determination after acid treatment, garlic powder standard substance for the quality control standard, by standard addition recovery test to verify the accuracy of the method. The result: standard addition recovery rate steady at from low to high were stable at 82.4% - 116.22%

5、range, relative standard deviation RSD was 0.58% - 9.45%, standard substance measurements are within the scope of the standard reference, show that the method is simple, rapid, sensitive, reliable, accurate is suitable for analysis of heavy metals such as lead and cadmium in beans and its products.K

6、ey words：Inductively coupled plasma mass spectrometry，Heavy metal，Beans and soy products，Microwave Digestion Method. 北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 目 录1 绪 论11.1研究背景11.2豆类及其制品的概述与营养价值21.3 ICP-MS概况31.4本研究意义42材料与方法62.1实验原理62.2实验材料72.2.1原料72.2.2主要仪器设备72.2.3主要试剂72.2.4试剂配制72.2.4标准溶液82.2.5标准溶液的配制82.3方法26-2882.3.1试

7、样制备82.3.2仪器工作条件92.3.3标准曲线的制作92.3.4试样溶液的测定92.3.5分析结果的表述92.3.6方法检出限、定量限与仪器下限102.4加标回收实验112.5方法的验证123结果与结论133.1实验结果与分析133.2加标回收实验结果与分析133.2.1低浓度级别（2.0 g/L）加标回收率133.2.2中浓度级别（20g/L）加标回收率143.2.3高浓度级别（32 g/L）加标回收率143.2.4加标回收率数据分析153.3方法验证结果与分析154讨论17参考文献18致谢20北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 1 绪 论1.1研究背景重金属，指质量密度可能超

8、过4.5g/cm3的金属，包括铁、铝、金、铜、镉、银、铅等，因其本身的化学特性，无法被土壤、空气中微生物等降解而会导致长期残留积累在种植农作物的土壤中，进而污染将要被进食的农作物，再通过食物链传递到我们人类的身体，危害身体健康1。重金属不像其他毒物，吃进身体就会出现不良反应，而是通过日常的累积产生问题，每次随着食物进食到身体中，剂量不多，身体不足以立马出现反应，但是随着每天的日积月累，会造成不可逆的重金属中毒。随着农业技术、现代科技的发展，工厂、人口的集中，工业有害物质、工业废物等物质对食品的污染现象也日益加重。食品及相关的产品中的重金属污染一般来源于两个途径：一是土壤本身的污染，灌溉水资源的

9、污染，因为重金属的特性导致其无法降解，日常的累积产生问题进而导致了土壤污染，再随着进食进入身体危害人体健康。二是食品加工生产过程中、储藏运输工程中的污染2-3。研究结果表明，食物链污染是人体多年中多年以来积累重金属污染的最主要途径之一，一般来说，像那些被工厂污染物等污染的水体是不能够食用的，但是像那些被污染过的农作物，我们从外表无法判断去来其是否受过污染，我们去食用这些农作物，跟食用污染的水体所收到的危害要比想象中大得多得多。根据专家人员研究统计，在我国耕地中，受到污染的耕地面积的比例达到了令人惊叹的数字，高达15%以上，污染面积高达2000万hm24。豆类，在我们的日常食谱结构中是处于重要的

10、地位，如果其在哪一个环节出现了问题，受到了严重污染，那么造成的后果将会是威胁到食用人群的身体健康5。目前全球上对于现有的各类食品等的重金属检测常用的方法是原子吸收光谱法、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）四大类6。因为其各自的特点，应用于不同方面的检测。原子吸收光谱法、原子荧光法因其特性不能够同时检测多元素，接口复杂导致与色谱连用进行形态分析比较困难；采用电感耦合等离子体发射光谱法与采用电感耦合等离子体质谱法一样可以同时分别检测很多个元素，但是两项检测技术具体差别在于检出限上，电感耦合等离子体发射光谱法其检出限大多为ppm

11、级，而电感耦合等离子体质谱法检出限可达到ppb、ppt级。因ICP-Ms具有检出限低、灵敏度高、响应快、线性范围宽和并且可以同时多次进行多元素检测等五大优点，被广泛应用于食品中多种元素的检测。1.2豆类及其制品的概述与营养价值豆类泛指那些能够产生植物豆荚的各种豆科草本植物。根据豆类的营养素种类我们可以将其大致分为两大类：大豆类与大豆以外的豆类，具体成分对比如表1.1所示表1.1 豆类的分类及成分比较成分占重量的比例/%大豆类大豆以外的豆类蛋白质高低脂肪高低碳水化合物低高豆制品也可以细分为两类，如表1.2所示。通俗来说，豆制品就是通过对豆类进行多种加工，例如发酵、高温蒸煮，所生产制造出来的可以为

12、人类所食用或者利用的食品7-8。表1.2 豆制品分类豆制品分类原料具体制品发酵型豆制品大多数为黄豆红方、青方、豆豉非发酵性豆制品黄豆跟其他杂豆混合豆浆、豆渣、豆腐、豆腐脑豆类内含有较高的营养成分，经济价值较高，具体的含量与价值如表1.3可见。从表中可知豆类中的蛋白质是植物中蛋白质含量较高的作物之一，因其蛋白质含量高、质量优的特点，在日常饮食推荐中，豆类可以是补充蛋白质的首选，而在日常饮食中，国人的饮食习惯大多是以谷类为主食，如果光吃谷类，会出现营养失衡的现象。每日摄入一定量的豆类，豆类中所含的各种营养物质都对身体有好处，例如不饱和脂肪酸、磷、B族维生素这些物质等、进食豆类是有益于改善每日饮食的

13、膳食结构，是对身体是有好处的9-11。表1.3 豆类成分及其营养价值成分含量营养价值蛋白质较高（35%-45%）接近人类所必须氨基酸，质量优，易吸收脂肪很低（0.5%-2.5%）低脂肪可预防癌症和心脏病不饱和脂肪酸高人体必需的亚油酸、油酸、亚麻酸磷脂少量（4.5%-6%）有利于大脑发育与智力增长磷高胞膜和遗传物质DNA、RNA的重要组成部分B族维生素高人体正常机能与代谢活动碳水化合物一般（约25%）热量的重要来源豆类食品还具有食疗作用和益处，据研究，心脏病的病发率在逐年上升，因为现在人们对于食物，生活方式，作息的不重视，导致心脏病越来越常见，而造成这个疾病的原因正是心脑血管血压常年处于高于正常

14、值的状态，加上所进食的食物中胆固醇含量高造成身体的胆固醇累积，而大豆蛋白中就有能够减缓这些症状的活性物质肽原酶活性片段，对于血管的舒张，稳定血压，稳定血管循环起到至关重要的作用，使用豆类食品对于降低心脏病发生概率，降低高血压有着潜在功能，据FDA研究表明：“每天食用25克大豆蛋白可以有效的减少心脏病的风险”。大豆中的异黄酮还具有预防癌症的效果，改善人体的内分泌环境的异黄酮可以使人体的抵抗疾病的能力增高。大豆中富含的卵磷脂还具有很强的健脑功能，卵磷脂在人体中经过消化系统会参与到乙酰胆碱的合成当中去，而乙酰胆碱的作用是传递神经冲动，在大脑神经元之间起着传递、疏通、联系的作用12。1.3 ICP-M

15、S概况电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），是当代一种发展前景大好的一项检测技术。该分析技术利用ICP为离子源，结合质谱分析技术，可以对大多数元素检测和同位素进行检测分析，此项技术同时充分结合了各自两部分的几大技术优点，电离温度高、稳定、检测速度快、响应灵敏，是目前市面上元素检测分析中最快速、准确的方法13-14。ICP-MS可分为几个部分：进样系统、ICP矩管、接口、离子镜系统、四级杆分析器、检测器、记录系统。图1.1 ICP-Ms结构采用ICP作为离子激发源，提供了一种高温环境，通过连接气瓶，进样系统开始运作，通进载气，样品被采集后代入雾化系统，被雾化后的样品变成气溶胶，跟随着载气通入高

16、温区，通过 ICP高温对样品进行蒸发、解离、原子化、电离等过程。而接口这个部件，相当于横跨海面的桥梁，将等离子体与高真空的质谱系统连接起来，产生的离子通过锥口被采集，离子透镜对离子进行聚焦和偏转，使其与光子、中性粒子分离，进入质量分析器。四级杆滤质器在一定的单位时间里只让符合他要求离子通过，这些离子必须有着符合要求的质荷比，根据元素的分子离子峰进行分析。对比那些比较落后的分析技术，ICP-MS的技术特点非常鲜明，他拥有稳定、快速的分析能力，并且所涵盖的范围几乎可以覆盖整个周期表。因此，利用ICP-MS技术进行检测，对于元素周期表中那几十个响应值高、容易检测的元素，可以在最快速度完成定量测定；而

17、在谱线方面，才不到两百四十条同位素谱线，光谱技术由于其特性，内部容易造成干扰，在这一点上质谱技术的检测结果就显得更加准确无干扰；而ICP-MS动态线性范围宽，不仅应用于元素周期表中的元素分析，还可分析出试样的同位素组成，被公认为最先进且准确痕量超痕量无机元素分析技术15-17。1.4本研究意义我国食用豆类资源丰富，种类多，是全球食用豆类种植生产的重要生产国之一。豆类是我国传统食谱中的日常食谱，因其生长的土壤、空气环境、灌溉用水等条件一旦受到工业或者人为的铅、汞、砷、镉、铬等重金属的污染，在人体中的积累过后所造成的后果将是潜移默化的。重金属污染问题的日益严重让重金属及有害元素残留量成为焦点问题之

18、一。国内外将重金属的污染情况作为食品安全的主要监控指标，国标对食品中重金属残留量规定了检测方法和限度要求，但有关豆类中重金属残留的检测鲜有报道，电感耦合等离子质谱法与原子吸收光谱法、原子荧光法、电感耦合等离子体发射法相比较，电感耦合等离子质谱法技术具有检测响应快、灵敏、极低的检出限等三大优点，因此该技术多应用于食品及食品加工产品中多种重金属和微量元素的分析，但是近年来大多数电感耦合等离子质谱法的论文中都未详细提及豆类的重金属检测，大多数是果蔬、米面制品、食品添加剂等18-19。针对当前我过国豆类食品安全使用风险检测现状，此研究方法在国标的基础上创新建立了电感耦合等离子质谱法对豆类及其制品中重金

19、属残留量测定的方法。食品中元素分析的实验，其前处理一般有普通湿法消解、压力罐消解法、微波消解法等，本方法采用微波消解法进行样品的前处理，减少传统前处理方法中试剂、加热挥发、环境等的误差，进一步的提高数据的准确性、可靠性。电感耦合等离子质谱法结合了电感耦合等离子体跟质谱技术的优点，在检测过程与结果上快、准、稳，是目前那么多技术中，最突出的元素分析技术。本研究选择微波消解法与电感耦合等离子质谱法联用进行测定分析，为进一步提高豆类及其制品食品的质量，保证日常使用安全提供了实验依据。20北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 2材料与方法2.1实验原理微波消解法：微波消解是利用微波透过微波消解罐

20、从外传到壁内到达试样，微波穿入试样的内部给试样加热。由于微波消解的这个特性，能够直接到达试样的不同直径和深度，同时利用微波对试样进行全方位加热，试样中的极性分子快速产生反应，所以试样的温度升高快速且每个层次试样的温度相差甚少，这样子的加热效果就会减少热流失，会使试样前处理消解的时间缩短很多。微波消解法对试样进行消解不会因为热流失等问题导致温度下降，甚至对于那些容易达到沸点的物质，利用微波消解还会出现微波温度远大于其沸点的现象，微波穿入试样内部，所产生的能量不会流失，能量转换为温度，温度急剧上升到远大于沸点，试样消解的速度也会随着增快。微波消解仪的设置一般都将电磁场设置在2450MHz，一般试剂

21、与试样反应是通过分子间的相互结合或者裂开使其试剂溶解试样，而微波消解不一样，利用它特殊的电磁场，内部极性分子就会跟磁铁一样被赋予磁性，而电磁场是处于不断变化的状态中，极性分子中也会跟着上下左右运动起来，从而直接导致这些极性分子间相互产生碰撞，就相当于说试剂与试样他们的表面是一直处在互相交互而且不停的以新的状态相互接触，这样子可以大大加快试剂与试样的化学反应速度。由于微波消解法产生的电磁场的方向是不断在变化的，而且试剂与试样内部极性分子也会随着不断变换其取向，电磁场就可以看作于一个高速的极性分子搅拌器，搅拌速率甚至可以高达每秒钟搅拌2.45109 次，就跟催化剂一样可以提高反应速率，使消化速率大

22、大增快20-22。ICP-Ms：ICP-Ms利用先进的ICP离子源，以质谱计进行样品元素的检测和样品同位素分析。样品经过前处理消解过后制成溶液，进样系统开始运作，通进载气，样品被带入雾化系统，进行雾化，被雾化后的样品变成气溶胶，一直运作通进来的载气带着样品气溶胶，进入到等离子体的的中心轴向通道，气溶胶通过高温区时，中心通道的惰性气体会给样品一个相对稳定的外部环境，相当于核反应堆中的外壳保护着反应核心，样品被充分的蒸发、解离、原子化、电离。气溶胶被电离产生的离子通过锥口被采集，离子镜系统就相当于一个棱镜，对产生的离子进行聚焦和偏转后，使得那些掺杂在一起的光子、中性粒子消逝，进入四级杆质量分析器的

23、离子，按其质荷比分离，最后并采用信号增强器放大离子信号，分析元素23-25。2.2实验材料2.2.1原料豆类及其制品原料均来自于企业送检，国家标准物质中心GBW10022蒜粉成分分析标准物质。2.2.2主要仪器设备表2.1 主要仪器设备仪器名称仪器厂家与型号电感耦合等离子体质谱仪Agilent technologies 7800型高通量密闭微波消解仪CEM万分之一天平塞多利斯BSA423S赶酸器APL超纯水机赛多利斯高速组织搅拌机净信2.2.3主要试剂表2.2 主要试剂试剂名称规格纯度/浓度硝酸(HNO3)优级纯或更高纯度氩气(Ar)99.995%氦气(He)99.995%金元素(Au)溶液1

24、000mg/L纯水满足GB/T6682规定的一级标准水2.2.4试剂配制表2.3 试剂配制试剂名称配制方法硝酸溶液(5+95)取50mL硝酸，缓慢加入950mL水中，混匀。汞标准稳定剂取2mL金元素溶液，用硝酸溶液(5+95)稀释至1000mL。2.2.4标准溶液表2.4 标准溶液标准溶液名称浓度规格元素贮备液1000mg/L或100mg/L铅、镉、砷、铬、锡、铜、铁、锰、锌等多元素标准贮备液内标元素贮备液1000mg/L钪、锗、铟、铑、铼、铋等单元素或多元素内标标准贮备液2.2.5标准溶液的配制表2.5 标准溶液配制标准溶液名称配制方法混合标准工作溶液取适量标准贮备液，用硝酸溶液(5+95)

25、逐级稀释配成混合标准工作溶液系列汞标准工作溶液取适量汞贮备液，用汞标准稳定剂逐级稀释配成标准工作溶液系列。内标使用液取适量内标贮备液，用硝酸溶液(5+95)配制合适浓度的内标使用液2.3方法26-282.3.1试样制备微波消解法制备试样流程如图2.1所示： 图2.1 微波消解法流程图微波消解仪条件如表2.6所示：表2.6 样品消解仪条件消解方式步骤控制温度升温时间恒温时间微波消解11205 min5 min21505 min10 min31905 min20 min2.3.2仪器工作条件 每次使用仪器之前需要对其进行预热，预热时间至少为30 min，预热完成后为了保证仪器的灵敏度还需要进行调谐

26、工作，保证仪器的使用工况达到最优，仪器操作条件见表2.2；表2.7 电感耦合等离子体质谱仪操作参数参数名称参数参数名称参数射频功率1500W采样深度8.0 mm载气流量0.8 L/min采集模式跳峰等离子体气流量15L/mi每峰测定点数13采样锥镍锥检测方式自动2.3.3标准曲线的制作在仪器达到最优条件后，将配置好的混合标准溶液注入ICP-MS中，测定待测元素和内标元素的信号响应值，横坐标为待测元素的浓度，纵坐标为待测元素与所选内标元素响应信号值的比值，绘制标准曲线。2.3.4试样溶液的测定将空白溶液和试样溶液分别注入ICP-MS中，测定待测元素分析谱线强度的信号响应值，最后根据所测到的标准曲

27、线，代入进行运算可得到消解液中待测元素的浓度。2.3.5分析结果的表述 X样品中待测元素含量测定的平均值(mg/ kg)； f样品稀释倍数；V 样品消化液定容体积(mL)； m 样品质量(g )；A1测定样品溶液中待测元素浓度(g/L )； 1000换算系数；A0空白溶液中待测元素浓度(g/L)； 计算结果保留三位有效数字。2.3.6方法检出限、定量限与仪器下限固体样品以0.5g定容体积至50mL，液体样品以2mL定容体积至50mL计算，本方法各元素的检出限和定量限见表2.3。仪器下限为表2.8表2.8 方法检出限及定量限元素名称元素符号检出限mg/kg定量限mg/kg硼B0.10.3钠Na1

28、3镁Mg13铝Al0.52钾K13钙Ca13钛Ti0.020.05钒V0.020.05铬Cr0.050.2锰Mn0.10.3铁Fe13钴Co0.0010.003镍Ni0.20.5铜Cu0.050.2锌Zn0.52砷As0.0020.005硒Se0.0010.003锶Sr0.20.5钼Mo0.010.03镉Cd0.0020.005锡Sn0.010.03锑Sb0.010.03钡Ba0.020.5汞Hg0.0010.003铊Tl0.00010.0003铅Pb0.020.05表2.9 仪器下限钡镉钼锑锡铝硼2.01.01.01.01.01.02.0铬铜铁锰镍钛钒1.02.02.02.01.02.01.

29、0硒锌锶铅铊钴砷1.02.02.01.00.21.01.02.4加标回收实验为了进一步对所建立的微波消解法结合ICP-MS进行检测的方法进行考察，设置加标回收实验，称取12个平行样品，3份本底，3个水平加标测试，浓度分别为2 g/L、20 g/L、32 g/L，每个水平有3个平行样品进行实验。实验流程如图2.2所示；内标溶液选用10 g/L的In、Sc、Ge、Re溶液，标准系列为0、2.0、10.0、20.0、40.0、100.0、200.0 g/L。图2.2 加标回收试验流程图表2.10 加标方案样品编号样品质量（g）加标量10.502020.50130.50240.502浓度100ng/m

30、L，0.5 mL50.50260.50470.501浓度1.0 g/mL，0.5 mL80.50390.504100.501浓度1.0 g/mL，0.8 mL110.504120.5022.5方法的验证方法的验证实验使用上文方法对国家标准物质分析结果验证，在选定条件下分析了基体类似的GBW1002蒜粉成分分析标准物质，对其进行微波消解法，实验流程如图2.3所示。按照前文所设置的仪器条件采用电感耦合等离子体质谱法测定Ca、Fe、Si、B、Na、Mg、Al、K等项目。内标溶液采用10 g/L的In、Sc、Ge、Re溶液。标准系列为0、2.0、10.0、20.0、40.0、100.0、200.0 g

31、/L； 图2.3 方法验证试验流程图北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 3结果与结论3.1实验结果与分析按照上述所建立的检测方法，根据企业要求对420个样品，四个重金属元素项目进行测定，总检出率为100%，样品各元素检测质量浓度数据分布于表3.1可见。表3.1 豆类及其制品样品重金属元素测定结果质量浓度铅铬镉总砷低于检出限194113680.02-0.1mg/kg9340150.1-1mk/kg4801311mg/kg10003.2加标回收实验结果与分析3.2.1低浓度级别（2.0 g/L）加标回收率加标回收率试验分别按低、中、高3种浓度级别加入标准品一定量，低浓度级别加标回收试验的

32、标准溶液浓度为100ng/mL，以加标量为0.5 mL的水平平行处理3份样品，进样分析，根据前文方法测其含量，计算加标浓度为2.0 g/L的样品加标回收率，结果于表3.2可见。表3.2 低浓度级别（2.0 g/L）的加标回收率检测元素样品本底浓度平均值（g/L）平均加标浓度（g/L）平均回收率（%）RSD(%)铅0.17532.1770100.082.04镉0.0892.005395.820.58铬0.9683.2923116.223.83砷0.12832.015794.372.48钡10.29512.2993100.222.51锑0.00631.924795.921.02锡0.3232.42

33、23104.970.73钴0.02332.0623101.959.45铜5.2187.112794.734.26铁56.960759.1360108.772.10锰10.145312.3353109.505.89镍0.46932.4957101.324.58钛16.388718.066083.872.57钒0.1462.2680106.18.403.2.2中浓度级别（20g/L）加标回收率中浓度级别加标回收实验的标准溶液浓度为1.0g/mL，以加标量为0.5 mL的水平平行处理3份样品，进样分析，根据前文方法测其含量，计算加标浓度为20.0 g/L的样品加标回收率，结果于表3.3可见。表3.3

34、 中浓度级别（20g/L）加标回收率检测元素样品本底浓度平均值（g/L）平均加标浓度（g/L）平均回收率（%）RSD(%)铅0.175318.95893.92.34镉0.08917.73688.243.62铬0.96821.726103.82.94砷0.128317.62687.53.34钡10.29528.02188.632.55锑0.006317.52587.593.20锡0.32321.091103.842.90钴0.0233 20.416101.962.72铜5.21823.30390.42.65铁56.960777.450102.42.51锰10.145328.56092.23.91

35、镍0.469320.30299.23.61钛16.388736.22999.13.58钒0.14621.165105.13.783.2.3高浓度级别（32 g/L）加标回收率高浓度级别加标回收试验的标准溶液浓度为1.0g/mL，以加标量为0.8mL的水平平行处理3份样品，进样分析，根据前文方法测其含量，计算加标浓度为32.0 g/L的样品加标回收率，结果于表3.4可见。表3.4 高浓度级别（32 g/L）加标回收率检测元素样品本底浓度平均值（g/L）平均加标浓度（g/L）平均回收率（%）RSD(%)铅0.175333.174103.12.57镉0.08931.81099.13.34铬0.968

36、36.326110.51.59砷0.128331.50398.11.66钡10.29544.242106.13.67锑0.006331.77399.33.32锡0.32337.068114.82.66钴0.023335.351110.52.62铜5.21837.02199.41.82铁56.960789.012100.164.62锰10.145342.438100.93.15镍0.469334.794107.31.66钛16.388742.75882.41.93钒0.14636.109112.42.563.2.4加标回收率数据分析加标回收率试验设置低、中、高3种浓度级别，样品经微波消解法消解后

37、，按照前文方法设置仪器条件、标准曲线、检测方法等检测，经计算，实验低浓度级别平均加标回收率最小值为83.87%，最大值为116.22%；中浓度级别平均加标回收率最小值为87.5%，最大值为105.1%；高浓度级别平均加标回收率最小值为82.4% ，最大值为114.8%；低、中、高3种浓度级别的各自的相对标准偏差（RSD）范围为0.58%-9.45%、2.34%-3.91%、1.66%-4.62%，本次实验选取的内标溶液为10 g/L的In、Sc、Ge、Re溶液，通过实验表明混合内标溶液有较好的校正作用，各个浓度的数据表明该实验回收率良好，重复性良好。3.3方法验证结果与分析使用上文方法对国家标

38、准物质分析结果验证，来评价方法的准确度，在选定条件下分析了基体类似的GBW1002蒜粉成分分析标准物质，检测结果如下表所示。表3.5 标准物质测定结果元素检测结果标物证书标称值mg/kg标准物质回收率（%）铅0.660.720.0991.7镉0.0650.0620.003104.8砷0.2740.310.0488.4钡3.4624.10.384.4钼0.2640.210.02125.7锡0.074（0.07）105.7硼7.9987.50.9106.6钴0.0550.0560.00898.2铜3.84.60.482.6铁169.792051882.8锰11.8713.40.888.6镍1.12

39、0.920.11121.7硒0.4280.390.07109.7锌23.0621.71.4106.3锶13.5912.31.1110.5从标准物质测定结果表中可以看出，标准物质的各个项目回收率最小值为82.6% ，最大值为125.7%，回收率符合标准要求，检测结果和参考数检测结果相符，表明该方法准确、可靠。北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文4讨论本方法利用微波消解法消解处理豆类及其制品样品，再结合ICP-MS对样品进行铅、镉、铁、铝、汞等重金属检测，避免了传统的高压罐消解和湿法消解过程中所带来的试剂人为污染或挥发等损失，微波消解法相较于传统消解方式，处理速度快、样品消解彻底，利用消解

40、罐的特性，将外界所有东西隔绝而且试样元素也不会随着反应的进行而损失挥发，加上所使用的体系为硝酸体系，一般加入8ml试剂，这样的反应过程减少了试样的空白值和背景值。在我们的元素含量分析中，任何一项污染都会带来不可逆的误差跟干扰，而像重金属元素的残留这种要求比较严格的检测中，环境空气、所使用的试液、所使用的仪器，其中任何一项出现任何污染或失误，都会给元素分析带来极大干扰，所以在实验过程中必须尽可能控制好所有的人为失误，减少误差，在试剂方面，硝酸试剂及其他所使用的试剂必须采用高纯试剂，实验用水则选择蒸馏水为好。为了避免器皿误差，实验所使用到的所有器皿在使用前最好用硝酸溶液浸泡过夜，待冲洗后烘干使用。

41、所使用到的离心管均要一次性使用，这样才能避免了容器、试剂等带来的污染。供试液及标准液均要现配现用，不宜在玻璃器皿中长时间存放，这样才能减少误差。在每次测定的时候必须随行进行空白试验，以保证分析结果可靠。从用此方法得到的检验数据中，由实验数据分析中的结果可以看出本次加标回收实验用ICP-MS 法所测试样的各浓度样品加标回收率最低值为82.4%，最高值为116.22%，这个范围区间符合标准所规定的限值，相对标准偏差为0.58%-9.45%。方法验证的偏差在82.6% -125.7%之间范围，因此可证明本方法利用微波消解法消解样品并结合电感耦合等离子质谱法来进行豆类及其制品的测定是一种可靠、快速、快捷的方法，能满足豆类及其制品中重金属含量的测定的实验室要求，具有很强的实际应用价值。北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文 参考文献1 孔祥臻 何伟 秦宁 等. 重金属对淡水生物生态风险的物种敏感性分布评估J. 中国环境科学, 2011,31(9):1555-1562.2 陈怀满 郑春荣 周东美. 关于我国土壤环境保护研究中一些值得关注的问题J. 农业环境科学学报, 2004,12:1244-1245.3 王豫. 浅谈