砷检测

砷检测是保障产品质量与公共安全的关键技术环节。砷及其化合物广泛存在于环境中，部分形态具有高毒性，因此对各类产品中砷的限量控制至关重要。其检测需依托精确的分析方法、规范的采样流程以及先进的仪器设备。

一、 检测项目

砷检测包含总量与形态分析两大类，具体项目如下：

1. 总砷：测定样品中所有形态砷的总和。常用方法包括原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法及银盐法。此项目是评估砷污染负荷的基础指标，对风险筛查具有重要意义。

2. 无机砷（砷酸盐与亚砷酸盐）：无机砷是毒性最强的砷形态。检测原理通常利用高效液相色谱将不同形态分离，再与原子光谱或质谱联用进行定性与定量。其含量直接决定食品安全风险等级。

3. 一甲基砷酸：MMA是砷在体内的初级代谢产物，毒性低于无机砷但高于二甲基砷酸。检测需采用液相色谱-原子荧光光谱联用或液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用。分析其在环境与生物样品中的分布，有助于理解砷的代谢路径。

4. 二甲基砷酸：DMA是砷的主要代谢终产物之一，毒性相对较低。其检测原理与方法同MMA。在水产品（如海藻、鱼类）中常为主要砷形态，对其进行准确定量是科学评估水产品安全性的关键。

5. 砷甜菜碱：主要存在于海洋生物中，普遍认为其几乎无毒。检测需采用强极性色谱柱进行分离，通常联用质谱检测器。分析此形态对于准确评估海产品的真实风险至关重要，可避免因总砷超标造成的误判。

6. 砷胆碱：同样主要存在于海产品，毒性低。检测原理与砷甜菜碱类似，但色谱保留行为不同。其意义在于完善海产品砷形态谱图。

7. 苯砷酸类化合物：曾作为饲料添加剂使用（如阿散酸、洛克沙胂）。检测多采用液相色谱-串联质谱法。监控其在动物源性食品中的残留，对于防止其通过食物链进入人体及环境具有重要意义。

8. 砷化氢：一种剧毒气体。检测通常采用气体检测管法或气相色谱法。主要意义在于作业场所安全监测和特定工业过程控制。

9. 三氧化二砷（砒霜）：经典的无机砷毒物。在固体样品中通常以无机砷总量表征；在特定物证鉴定中，可能需要使用X射线衍射等手段进行晶体结构确认。

10. 砷硫化物：如雄黄、雌黄。在中药材或矿物原料中需进行检测。常用方法包括X射线荧光光谱法进行初筛，再结合湿法消解与原子光谱法定量。控制其含量是保障用药安全的前提。

11. 有机胂制剂残留：指作为农药或木材防腐剂使用的有机砷化合物。检测需依据其理化性质，采用合适的溶剂提取后，用色谱-质谱联用技术分析。对农产品及环境土壤、水体的监测是防止残留危害的必需措施。

二、 检测范围

砷检测的应用领域广泛，主要覆盖以下十大范畴：

1. 食品接触材料：陶瓷、玻璃、搪瓷制品中的砷溶出量检测，以防止其迁移至食品。

2. 医疗器械：特别是医用高分子材料、中药器械及一次性使用卫生用品，需控制砷等有害元素含量。

3. 儿童玩具及用品：涂料、塑料、橡皮泥等材质中的可迁移砷或总砷含量，是各国强制性安全要求。

4. 食品安全：重点监测大米、海藻、水产动物、饮用水中无机砷含量。

5. 药品与中药材：对原料药、辅料及中药材（如雄黄）中的砷进行严格限量。

6. 化妆品：检测染发剂、粉剂等产品中的砷残留，保障使用安全。

7. 环境监测：涵盖土壤、地表水、地下水、沉积物及大气颗粒物中的砷污染调查。

8. 地质与矿产：矿石、尾矿及矿区周边环境样品的砷含量分析。

9. 电子电气产品：根据RoHS等指令，对塑料、金属部件中的砷进行限制（尽管多数已豁免，但特定材料仍需监控）。

10. 纺织品与皮革：检测染料、助剂及成品中可提取的砷，尤其关注与皮肤直接接触的产品。

三、 检测标准

各类标准体系为砷检测提供了规范方法和技术依据。

• 中国国家标准（GB）：

  • GB 5009.11 《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》：规定了食品中总砷的原子荧光法、氢化物原子吸收法，以及无机砷的液相色谱-原子荧光法。此为国内食品砷检测的核心标准。

  • GB/T 5750.6 《生活饮用水标准检验方法 金属和类金属指标》：包含砷的氢化物原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等。

  • GB/T 22838 《卷烟和卷烟材料 砷的测定》等行业专用标准。

• 国际标准化组织（ISO）标准：

  • ISO 17294-2 《水质-电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的应用-第2部分：包括铀在内的62种元素的测定》，适用于水中砷的测定。

  • ISO 21033 《动植物油脂-电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定微量元素》等。

• 美国材料与试验协会（ASTM）标准：

  • ASTM D2972 《橡胶制品中砷含量的标准试验方法》。

  • ASTM D4309 《涂料中砷、铅含量的测定》等。

• 其他重要标准：中国药典（ChP） 对中药材及制剂中的砷检测有专门规定，通常采用原子荧光法或电感耦合等离子体质谱法。欧盟EN 71-3 《玩具安全-第3部分：特定元素的迁移》对玩具材料中可迁移砷的限量及检测方法（原子光谱法）做出了明确规定。

四、 检测仪器

现代砷检测依赖高灵敏度、高选择性的分析仪器。

1. 原子荧光光谱仪：基于砷元素原子蒸气吸收特定频率光辐射后被激发，去激发时发射出荧光进行定量。对砷、汞等元素具有极高灵敏度，成本相对较低，是我国食品无机砷检测的标准仪器之一。适用于液体样品中总砷及形态分析后的在线检测。

2. 电感耦合等离子体质谱仪：样品在等离子体中电离，离子按质荷比分离检测。其特点是检测限极低（可达ppt级）、线性范围宽、可多元素同时分析，是测定总砷和进行形态分析联用的理想检测器。适用于各类复杂基质样品。

3. 电感耦合等离子体发射光谱仪：利用等离子体激发被测元素原子，通过测量特征谱线强度定量。对砷的检测能力介于原子荧光与ICP-MS之间，适合环境、材料等领域中较高含量砷的多元素快速筛查。

4. 高效液相色谱-原子荧光光谱联用仪/高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪：色谱系统实现砷形态的分离，原子荧光或质谱作为检测器。这是目前砷形态分析最主流和权威的技术平台，能够准确定量样品中的无机砷、MMA、DMA、砷甜菜碱等主要形态。

5. 氢化物发生-原子吸收光谱仪：通过化学反应将砷转化为砷化氢气体，引入原子化器进行原子吸收测量。选择性好，可有效克服基体干扰，是传统且可靠的总砷测定方法。

6. X射线荧光光谱仪：基于样品受X射线激发后发射出特征X射线进行定性定量分析。特点是无损、快速，可用于固体样品（如玩具材料、电子产品、矿石）中砷的现场筛查或半定量分析，但检测限通常较高。

7. 原子吸收光谱仪（石墨炉法）：样品在石墨管中高温原子化后进行吸收测量。灵敏度高，可直接分析液体样品，但基体干扰较复杂，在砷检测中应用不如氢化物发生法和原子荧光法普遍。

8. 液相色谱-串联质谱仪：对于特定有机砷化合物（如苯砷酸类药物）的检测，串联质谱凭借其卓越的选择性和结构鉴定能力，成为复杂生物或食品样品中痕量、超痕量有机砷残留分析的有力工具。