中国科学院生态环境研究中心-岛津中国创新中心合作标准正式发布

标准立项背景简介

汞是一种具有神经毒性的金属元素。汞的毒性不仅取决于其含量，也与汞的具体存在形态密切相关。总体来说，有机汞的毒性大于无机汞。甲基汞是目前国内外最受关注的有机汞形态，其生理毒性、生物富集性、环境中的浓度水平以及曾经引起的污染事件（如日本水俣病事件）更为突出。在复杂的自然环境中，汞的各种形态之间可进行相互转化（如无机汞的甲基化/乙基化过程、甲基汞的去甲基化、零价汞与二价汞的氧化还原过程等）。

现行标准状况

目前，水中汞形态的分析标准主要包括GB/T 14204-93《水质 烷基汞的测定 气相色谱法》、GB/T 17132-97 《环境 甲基汞的测定 气相色谱法》、HJ 977-2018《水质 烷基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》、GB/T 5750.6-2023《生活饮用水标准检验方法 第6部分：金属和类金属指标》等。采用上述标准进行水样中汞形态的分析，一般需要对1 L水样进行巯基棉富集-洗脱-萃取处理，或对45 mL水样进行蒸馏-吹扫捕集-烷基化衍生等处理，分析方法存在取样体积大、前处理流程复杂、分析时间长、重现性差、无法同时分析无机汞等缺点。因此，针对水样品中的汞形态分析，有必要开发更加简便快速和准确高效的检测方法。

在线SPE-LC-ICPMS标准化

2021年11月，中国科学院生态环境研究中心毒性金属环境转化及循环研究组基于已授权专利（在线富集测定超痕量甲基汞和/或二价汞的方法和装置，专利号：ZL202010120524.X），与岛津中国创新中心合作开发了在线SPE-LC-ICPMS联用系统，实现了水样品中超痕量汞形态的准确、快速分析。该分析系统采用先进的在线预富集方法，即通过第一维液相上的C₁₈ SPE柱（疏水性汞富集试剂在线修饰）对水样品中的汞进行选择性地预富集，同时实现目标元素（Hg）与基体元素（K、Na、Ca、Mg、Ba等）的有效分离；然后通过六通阀切换，不同形态汞（甲基汞、乙基汞、二价汞）由于其极性的差异，可在第二维C₁₈分析柱上实现依次分离；最终借助高灵敏ICPMS，实现了亚皮克量级汞形态（甲基汞、乙基汞、二价汞）的快速、灵敏、全自动分析检测（图1）。

图1. 在线SPE-LC-ICPMS分析系统示意图

2023年10月，基于在线SPE-LC-ICPMS联用系统，中国科学院生态环境研究中心与岛津企业管理（中国）有限公司，联合中国环境监测总站、中国计量科学研究院、中关村材料试验技术联盟、北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司等多家单位，共同申请了团体标准《水质 烷基汞、无机二价汞的测定 在线固相萃取-液相色谱-电感耦合等离子体质谱法》（图2），该标准由中国材料与试验标准化委员会科学试验领域创新方法标准化技术委员会（CSTM/FC98/TC02）和中国分析测试协会共同归口，于2024年1月5日正式批准发布（T/CSTM 01095-2024/T/CAIA/SHO21-2023(IDT)）（图3）。

图2. 评审专家对标准进行现场审查

图3. CSTM/CAIA团体标准发布

与传统标准相比，本标准提出的方法耗时短，检出限低，前处理流程简单高效（表3）。本标准的颁布，为水样品中汞形态的分析，提供了一种新颖的快速灵敏分析方法，有望在环境水样、生活饮用水质量监测和食品安全检测中发挥重要的作用。

表1 本标准（在线SPE-LC-ICPMS）与现行标准分析方法分析性能比较