[發明專利]一種生活飲用水接觸材料中三價砷五價砷遷移量的測定方法

在審

• 申請號: 201610137059.4
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105784615A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 方蘭云;王立;姚珊珊;陳曉紅;金米聰;許國章
• 申請（專利權）人: 寧波市疾病預防控制中心
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/28;G01N1/38
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明涉及一種生活飲用水接觸材料中有毒元素遷移量的形態分析技術，具體涉及 一種生活飲用水接觸材料中三價砷五價砷遷移量的測定方法。

背景技術

砷是一種常見的有毒有害元素，其存在形態不同對人體會產生不同的毒理學和生理 學影響。天然水體中砷的主要存在形態是無機砷包括三價砷As(III)、五價砷As(V)，只 含有極少量的有機砷如一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)。無機砷中As(III)的毒 性是As(V)的25-60倍。大分子有機砷如砷膽堿、砷甜菜堿以及各種類型的砷糖、砷脂 等形態在海洋生物中分布較多，是幾乎無毒的。所以，進行砷的形態分析對于準確評價 其對環境和人體的危害起著至關重要的作用。

砷的形態分析是分離、鑒定及測定不同形態砷化合物的分析方法。對于砷的形態分 析，常見已有的研究方法是色譜分離技術與元素專屬檢測手段的聯用。色譜分離技術如 離子色譜、高效液相色譜及氣相色譜；元素專屬檢測手段如原子熒光光譜、原子吸收光 譜、等離子體電感耦合質譜(ICP-MS)等技術連用可實現無機態及有機態砷化合物的 分離測定。與等離子體電感耦合質譜連用可實現不同形態砷的高靈敏度檢測。但ICP-MS 價格非常昂貴，難以在基層實驗室普及。運用聯用技術進行砷的形態分析都需要昂貴的 分析儀器如液相色譜、氣相色譜與元素專屬檢測器聯用來實現，普通實驗室資金不足， 難以配備。

非色譜分析方法是不經過液相色譜或氣相色譜儀分離，而直接應用基礎化學原理對 樣品進行預處理，如液液萃取、固相萃取、單液滴微萃取、分散液液微萃取、濁點萃取 等方法，提供定量的元素形態分布信息。從這個角度看，非色譜分析方法進行元素形態 分析同樣可達到預期的效果，且非色譜分析法經濟、實用、省時、靈敏度可與色譜分析 法相比擬。

受孟加拉國砷污染重大事件的影響，世界各國都下調了飲用水中砷的允許限量值。 如美國環境保護署就把砷的允許限量從50μgL-1下調到10μgL-1，跟WTO推薦值一致， 中國、歐盟也采納這一標準；澳大利亞則對飲用水中砷的限量更加嚴格，規定其不得高 于7μgL-1。我國衛生部頒發的《生活飲用水衛生規范》(2001版)中對與生活飲用水接 觸的輸配水設備和防護材料遷移試驗中砷的限量要求其不得高于5μgL-1。隨著人類認 知水平及健康風險評估的深入發展，此限量也可能面臨更加嚴格的規定。這就使得在分 析砷的各形態之前，有必要對樣品進行分離富集，同時減少基體干擾，最終降低分析方 法的檢出限，滿足檢測要求。

分散液液微萃取是由Rezaee等人于2006年提出的一種全新的富集技術。該方法基于 使用微量注射器將微升級萃取劑快速注入樣液內，在分散劑-水相內形成萃取劑微珠， 擴展了有機萃取劑和水樣之間相接觸面,大大加快了萃取平衡速度，使目標化合物迅速 萃取到萃取劑微珠內，提高了萃取效率和富集倍數。并且，萃取富集操作與后續檢測方 法有很好的相容性，萃取相可直接進樣氣相色譜、液相色譜、質譜、原子吸收光譜進行 目標化合物的分析測定。該技術操作簡單、快速、成本低、富集效率高且對環境友好， 廣泛應用于食品、水質中痕量有機物和元素的分析中。對于金屬元素的分析，需在萃取 體系中加入合適的絡合劑，形成分散劑-絡合劑-萃取劑三元分散液液微萃取體系，實現 金屬元素的分離富集。本發明應用一種全新的絡合劑1,2,6-hexanetrioltrithioglycolate來選 擇性識別不同形態砷化合物，實現不同形態無機砷的分析測定。

正交試驗設計是研究多因素多水平的一種設計方法，它通過正交表安排多因素實驗， 利用統計數學原理進行數據分析，是一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法。分散液 液微萃取正是一種受多因素影響的過程。本發明采用正交實驗法來優化分散液液微萃取 過程，利用方差分析正交實驗結果，實現了通過少數的實驗次數找到分散液液微萃取的 優組合條件，取得了更好的實驗效果。此方法應用于生活飲用水接觸材料遷移實驗中無 機砷的形態分析，結果令人滿意。

到目前為止，國內外未見關于生活飲用水接觸材料中三價砷和五價砷遷移量形態分 析的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高效、快速、成本低的生活飲用水接觸材料 中三價砷五價砷遷移量的測定方法，應用分散液液微萃取前處理技術結合石墨爐原子吸 收法，準確測定生活飲用水接觸材料遷移實驗浸泡液中三價砷和五價砷的含量。