1、毕业论文 文客久久 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 小龙虾不同部位砷含量比较研究 学 院： 学生姓名： 专 业： 农业资源与环境 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 文客久久 目录 中文摘要 1 英文摘要 2 1 前言 3 2 小龙虾概况 3 3 砷 概况 3 3.1 砷 的特性 3 3.2 砷污染的来源 4 3.3 砷的污染情况 4 3.4 砷的毒理学 4 4 砷的检测方法 5 4.1 原子荧光光谱法 (AFS)5 4.2 微波消解技术 概况 5 5 实验部分 5 5.1 主要试剂和仪器 5 5.2 试验方法 6 5.3 样品中砷的测定 7 6 结果与 分析 8 6.1 载
2、流液浓度的选择 8 6.2 载气流量的选择 8 6.3 砷的预还原剂的选择 8 6.4 元素的线性回归方程、相关系数、方法的检出限及精密度 9 6.5 结果讨论 10 7 结语 11 致谢 12 参考文献 13 毕业论文 文客久久 小龙虾不同部位砷含量比较研究 摘要 近年来， 食品安全形势越发严峻 ， 如 三鹿毒奶粉 、 地沟油 事件、 双汇瘦肉精 等事件给人们身体健康造成了严重危害，因此 食品安全 越来越引起 人们 的 关注 。 2010 年南京 有关因食用 小龙虾 致患 横纹 肌溶解 症的报道，在全国引起巨大反响， 小龙虾的销量随之大幅下降，造成了巨大的经济损失， 人们对食品安全的信心又一
3、次受到打击。小龙虾 本来 因 其独到的风味，鲜嫩的肉质， 一直 深受广大消费者青睐 ，但 近年来由于 小龙虾 生长水域环境的不断恶化，尤其是重金属污染的加剧，其自身所受环境污染的状况也是人们关注的焦点 。 因此测定小龙虾中重金属含量，了解小龙虾的所受的污染状况，对保障人们身体健康是非常必要的。 在本文中，通过对小龙虾不同部位样品分别进行混合酸的微波消解和盐酸水浴提取，然后采用氢化物发生 -原子荧光法测定小龙虾中的总砷和无机砷 ，无机砷测定检出限为0.05mg/kg，回收率在 93.3%105.2%之间 ， RSD 小于 5%，而总砷测定检出限为 0.01mg/kg,回收率在 91.3%98.4
4、%之间， RSD 小于 5% 。实验结果表明，不同部位无机砷、总砷含量有明显差异， 内脏与鳃的含量远高于肌肉中的含量，不同部位无机砷含量小于总砷含量 。 关键词 小龙虾 ； 微波消解； 氢化物 -原子荧光光谱法； 总砷； 毕业论文 文客久久 Comparative study on arsenic content in different parts of the crayfish Abstract： In recent years, food safety and the situation grew more and more serious, such as the Sanlu milk
5、 powder incident, drainage oil, Shuanghui clenbuterol and events to the physical health of people caused serious harm, so food safety is attracting more and more attention, in 2010 Nanjing for eating crayfish induced with rhabdomyolysis reported, in the country has aroused enormous repercussions, cr
6、ayfish sales have drop considerably, caused a great economic loss, people, food safety confidence once again hit.Crayfish was due to its unique flavor, fresh meat, has been favored by the vast number of consumers, but in recent years due to the crayfish growth water environment worsening, especially
7、 heavy metal pollution, the environmental pollution situation is also the focus of attention.Determination of the content of heavy metal in the crayfish crayfish, understand the pollution, to protect the health of people is very necessary. In this paper, through to the crayfish samples from differen
8、t parts were mixed acid by microwave digestion and extraction of hydrochloric acid, then by Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectrometry Determination of crayfish in the total arsenic and inorganic arsenic, inorganic arsenic determination of the detection limit is 0.05mg / kg, the recovery ra
9、te was 93.3% 105.2%, RSD less than 5%, and total arsenic determination the detection limit is 0.01mg / kg, the recovery rate was 91.3% 98.4%, RSD less than 5%.The experimental results show that the different parts, total arsenic, inorganic arsenic contents had significant difference, visceral and gi
10、ll was far higher than the content in different parts of the muscle, inorganic arsenic content is less than the total arsenic content。 Keywords ： Crayfish; Microwave digestion; Hydrochloric acid bath method; Arsenic; 毕业论文 文客久久 小龙虾不同部位砷含量比较研究 1.前言 重金属污染对环境以及人体健康造成的危害及其的防治已经成为当今环境研究领域的热点问题。国内外也有很多的相关研
11、究。 1 同时重金属也是海洋污染物的重要组成成分的之一 ,生物体易吸收并在体内富集 ,进而转化为毒性更大的金属有机化合物 ,通过食物链传递 ,进入人体， 严重危害人体健康。水产养殖业的快速发展的同时 ,养殖产生的水产品中可能存在活性介质，可与重金属相互作用影响水域中重金属污染物的行为产生 ,从而影响重金属的生物有效性， 2 其中有很大一部分会富集在体内 ,并经食物链的传递危害食物链中的各中生物，严重者还会造成生物大量死亡，影响养殖水产品更会导致巨大的经济损失。因此 , 研究关于水产品中重金属含量及其影响的因素不仅具有重要的理论意义 ,而且是水产品质量基准研究以及建立合理的水产品重金属含量标准的
12、必要前提。 在环境污染研究中，砷是具有生物毒性的重金属元素。砷是地 壳的重要组成成分之一 ,多以化合物形式存在。含砷矿物自然风化后易释放其中的砷进入自然环境中 ,尤其易进入水体中。目前全球有中国、巴西、印度、法国、尼日利亚等 20 余个国家出现饮水中砷含量过高而发生砷中毒的病例，安全形势严峻。另一方面， 河海水 是 水 产品中砷及其化合物的主要来源 ,3 水 产品可直接从 河海 水中富集砷。而我国海岸线长， 河流湖泊纵横， 可供食用的 水产品 种类繁多，形势更加不可乐观。但目前对于 水 产品中砷的含量测定的研究缺乏系统性，因此，加强 水 产品的安全性检测的研究具有非常重要的意义。 2.小龙虾概
13、况 淡水小龙虾学名为克氏原鳌虾 (Procambarus clarkii)，在动物分类学上隶属甲壳纲，软甲亚纲，十足目，刺姑科，因其 体形略似龙虾 , 但比龙虾小 , 俗称 “ 小龙虾 ”， 是常见的淡水经济虾类 ,原产北美洲，引入我国已 70多年 ,是 被列为入侵物种的新甲壳类水生动物。 。 4-5小龙虾 喜阴怕光， 常在 水边的近岸掘穴 ， 光线微弱或黑暗时爬出洞穴，具有昼夜垂直运动现象 。小龙虾 对水体要求较宽，湖泊、河流、池塘、水渠、水田均能生存，且有很强的耐污能力，在一些鱼类 虾类 难以存活的 受污染 水体也能生存 ， 食性杂，植物性饵料和 动物性饵料均能食用 ， 特别喜食水葫芦、苦
14、草、浮萍、马来眼子荣等多汁水草，大型浮游动物、水蚯蚓及各种动物的尸体也是其喜爱的食物 ， 生长迅速 ，一 年可产卵 3到 4 次 ,繁殖能力强 。小龙虾又有 独到的风味，鲜嫩的肉质，深受广大消费者青睐， 有巨大的经济效益。 但是，近年来由于 小龙虾 生长水域环境的不断恶化，尤其是重金属污染的加剧， 加上近几年来，我国食品安全事故频发， 再加上媒体对 南京市出现的 23人疑似小龙虾致病过性横纹肌溶解综合症的报导， 使人们对小龙虾的食用安全性产生不同程度的怀疑，小龙虾中重金属的含量，以其对人体的危害性，无疑成 为人们重点关注的重金属之一 6-7。 3.砷 概况 3.1 砷 的特性 砷是一种灰色有光
15、泽的类金属，熔点 817.2 ，沸点 613.8 ，相对密度 8.642。砷的化学性质与和他同一族的元素磷相近。与磷一样，它可以化合出无色、无臭、结晶型的氧化物三氧化二砷与五氧化二砷，这两种化合物都可潮解且在水中的溶解度极高并生成酸性化合物。砷酸是一种弱酸。它也像磷一样可以产生一种不稳定的气态化合物，砷化氢 (AsH3)。它毕业论文 文客久久 们之间的相似性非常的高，以至于砷有时候会取代磷进行生化反应，导致砷中毒。但是，在剂量不至于中毒的情况下，可 溶解的砷化合物被用作兴奋剂，并且曾经在 18 世纪时以很少的剂量当作药品来使用。 8 3.2 砷污染的来源 随着工农业的快速发展，近年来，及其化合
16、物的应用的也越来越多。砷的主要生产国，如美国、中国、俄罗斯、德国，法国等，的产量之和大约占世界砷总产量的 90%左右，产品主要涉及冶金、制药、农业等领域。 大约 2500 年前人们就发现了砷的药用价值，并用一些砷化物来制作护肤品和保健品，现在一般含砷的复方药有 Fowlers(亚砷酸钾 )、 Donovans(碘化砷 )、新砷苯胺、 Asiatci 片 (三氧化二砷和黑胡椒 )、甲次砷酸 钠、卡巴砷等 9。而在自然界中，含砷农药以及添加剂也被广泛使用，例如砷酸铅、砷酸钙、 MSMA(甲基砷酸钠 ) 、Pairis-Green、 DSMA(甲基砷酸二钠 )等被用作合成杀虫剂 ;亚砷酸钠被用来合成
17、无选择性土壤净化剂和除草剂。在世界范围内普遍使用有机砷类化合物作为饲料添加剂，具有刺激动物生长和抗菌的作用，也可以改善畜禽的肉质，因而在世界范围内使用极为普遍。 3.3 砷的污染情况 雨水的冲刷使环境中残留的含砷制剂流入到海洋中，据不完全统计，我国仅在 1994 年流入海洋的砷就高达 1054.4t,10而上世纪每 年全球人为造成的进入海洋生态系统的砷制剂更是达 41000t11，这些进入海洋生态系统中砷的化合物易进入水生生物组织中，并通过这些水生生物的组织富集。一些水生生物对砷的强富集性，使得原本在环境中暴露量并不多的砷通过提供丰富蛋白质的水产品大量进入人体。 3.4 砷的毒理学 根据世卫组
18、织报告，大量饮用每升含砷量超过 10毫克的水可致砷中毒，这是一种会导致皮肤紊乱、肾癌和膀胱癌以及坏疽的慢性病 .12 砷进入人体内被吸收后，会破坏了细胞的氧化还原能力，进而影响细胞正常代谢，从而引起组织损害和机体障碍，甚至可直接引 起中毒死亡，砒霜（ As 2O3）就是其中比较有名的一种。从慢性砷开始暴露后约 20至 30年，癌症才会开始发病。患者往往只能眼看着自己的皮肤病一步步恶化，而又无能为力，最终发生癌变。而更严重的是 ,最新研究表明胎儿比成人对砷的毒性更敏感。元素砷只有很低的毒性，但砷的化合物都有毒，砷的化合物分为无机砷和有机砷两种，而不同形态砷的毒性差异较大 ,其毒性大小顺序为 :A
19、sH3 亚砷酸 (As ) 砒霜 (As2O3 ) 砷酸盐 (As ) 一甲基砷酸(MMA) 二甲基砷酸 (DMA) 砷甜菜碱 (AB) ,砷胆碱 (AC) 。 三价无机砷剧毒 ,五价砷的毒性次之 ,而有机砷的毒性较小 ,因而国际上均以无机砷为依据展开对砷的卫生学评价。 不同的砷形态具有不同的理化性质和毒性 。随着对砷毒理学的研究 ,砷及其化合物已被国际癌症研究机构 ( IARC) 确认为致癌物， 13 其中 无机砷是水产品质量检验中主要的安全卫生指标 ,是产品质量标准中重要的限制性指标之一 ,其含量测定在质量检测中具有重要的意义。 砷对人体产生危害的同时 ,也有对人体有益的一面，比如微量砷也
20、是人体必需的微量元素 ,有促进组织细胞生长和生血等功能 ; 除此此外 ,砷在临床上 对肿瘤也有一定的治疗作用。 4.砷的检测方法 4.1 原子荧光光谱法 (AFS) 原子荧光光谱法 (AFS)是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光的发射强度，来测定待测元素的一种分析方法。 AFS 法具有灵敏度 ,选择性好、快速、方便等优毕业论文 文客久久 势，且 同时测定 20多种元素， ,线性范围能达到 3 个数量级 , 无须稀释可直接测定大多数样品 ， 广泛应用于 地质、冶金、石油、生物医学、地球化学、材料和环境科学等各个领域内 。氢化物 -原子荧光法 (HG-AFS)法是目前比较具有发展前
21、景的测砷方法 ,该方法能结合把氢化物蒸 汽进样技术与无色散原子荧光光谱测定的特点 ,用不同价态砷形成氢化物的条件不同进行元素的价态分析。 14 4.2 微波消解技术 概况 微波消解技术是一种崭新、高效的样品消解方法。其具有的节能、快速、污染少及分解完全的优点，目前己成为食品分析不可缺少的方法之一，具有广阔的应用前景。 微波加热与传统加热方式不同，它能使样品和溶剂快速沸腾，使消解剂与样品更好地接触，酸的用量少，能达到快速消解目的，使待测样品在测定前破坏有机结合体，释放出待测组分。 1975年A.Abu一 Samra首先报道看将生物样品用微波技术湿 法消解之后，元素分析利用微波消解 技术得到了迅速
22、发展，这一技术现已被作为常规的样品处理方法。 高压微波消解是 80年代以来常用的微波消解样品的方法，它结合了高压消解和微波快速加热两方面的性能 ， 具有样品分解完全、溶样速度快、经济简便，污染少等优点 。 高压消解结合了干法和湿法的优势， 但是由于其内部温度、压力的急剧上升，为了安全起见，一定要 需要配套的高压罐和恒温干燥箱 ，而且 选择适宜的消解条件 ，消解时间长，需要 3h4h。 15微波消解样品时，微波使酸与样品充分接触，能最大限度地发挥酸的作用，同时由于消解罐是密封的，避免 了由于酸的挥发而造成的损失。 多数微波消解仪器处理样品的称样量有一定的限制。严森 16等通过采用密闭微波消解 -
23、火焰原子吸收光谱法测定洞庭湖区芦苇笋中的镉含量，结果表明，密闭微波消解是一种非常有效的植物样品前处理方法，对国家标准物质灌木枝叶的测定结果与推荐值吻合，表明该方法准确可靠。微波消解快速、高效， 3s-4s即可将样品彻底分解，对食品及生物样品特别有效，消化在密闭状态下进行，试剂无挥发损失，可保证反应的重复性和平行性和。微波消化也有不足之处，取样量应控制在 0.59以内，这主要是考虑到有些易挥发物质如香油， 极易气化。如果取样量增大，就会有危险。对于不易挥发的物质，如牛肉干等则可把取样量适当放大，可加大到 2g。 17 5.实验部分 5 .1 主要试剂和仪器 5 .1.1 主要试剂及其配制 5 .
24、1.1.1 As 标准贮备液（ 1000g mL，国家标准物质研究中心） 5 .1.1.2 As 标准中间溶液 A（ 100g mL）：移取 5mL 砷的标准溶液（见 5 .1.1.1）于 500mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，混匀。此溶液砷浓度为 10g mL。 5 .1.1.3 As 标准中间溶液 B（ 10g mL）：移取 10mLAs 标准中间溶液（ 10g mL，见5 .1.1.2）于 100mL 容量瓶中，用纯水稀释至标线，混匀。此溶液砷浓度为 0.1g mL。 5 .1.1.4 As 标准使用溶液（ 0.1g mL）：移取 10mL As 标准中间溶液 B（ 0.1g mL，见
25、5 .1.1.3）于 100mL 容量瓶中，用纯水稀释至标线，混匀。此溶液 As 浓度为 0.1g mL。 5 .1.1.5 硝酸（ NHO3） : =1.42 g mL，优级纯，上海国药。 5 .1.1.6 30%过氧化氢（ H2O2） :优级纯，上海国药。 5 .1.1.7 盐酸（ HCL） :优级纯，上海国药， 5%HCL， 7mol/L 盐酸。 5 .1.1.8 纯水 :符合 GB/T6682 二级水要求 毕业论文 文客久久 5 .1.1.9 硫脲 :优级纯，上海国药。 5 .1.1.10 抗坏血酸 :优级纯，上海国药。 5 .1.1.11 碘化钾 :优级纯，上海国药。 5 .1.1.
26、12 硼氢化钾 :优级纯，上海国药。 5 .1.1.13 氢氧化钾 :优级纯，上海国药。 5 .1.1.14 硫脲（ 50g/L） -抗坏血酸（ 50g/L）混合液 :称取硫脲 5g-抗坏血酸 5g 溶于纯水（ 5 .1.1.16）中，稀释至 100ml，现用现配。 5 .1.1.15 硼氢化钾溶液 :称取 3 克氢氧化钾溶于 200ml 纯水（ 5 .1.1.16）中，加入 12.0 克硼氢化钾并使之溶解，用纯水稀释至 600ml。 5 .1.1.16 碘化钾 -硫脲混合溶液 :称取碘化钾（ 5 .1.1.11） 10g，硫脲（ 5 .1.1.9） 5g 溶于水中，并稀释至 100mL 混匀
27、 5 .1.1.17 正辛醇 :优级纯，上海国药。 5 .1.2 主要仪器及设备 5 .1.2.1 意大利 Milestone 公司 ETHOS900 型微波消解系统（附专用高压消解罐）； 5 .1.2.2 AFS-9230 原子荧光 光度计（北京吉天仪器有限公司） ； 5 .1.2.3 赶酸电热板（石棉网）； 5 .1.2.4 特种砷空心阴极灯； 5 .1.2.5 钢瓶氩气，纯度 99.99%； 5 .1.2.6 恒温震荡水浴锅 5 .1.2.7 5 mL 具塞刻度试管（ 20%硝酸浸泡 24 小时以上） 5 .1.2.8 一般实验室常用仪器及设备。 5 .1.3 仪器操作参数 原子荧光仪器
28、工作条件见表 5 -1 表 5 -1 原子荧光仪器工作条件 Tab 5 -1 Atomic fluorescence working condition 5.2 试验方法 5.2.1 样品的 前 处理 在湖北不同地区的水产品市场购买小龙虾后，带回实验室，用蒸馏水将龙虾冲洗干净。用手术刀将虾体剖开，分别取出内脏、腮、腹部肌肉，用搅拌机搅碎制成样品待测。 5.2.2 样品中总砷测定的处理方法 5.2.2.1 微波消解 分别准确称取龙虾各部分样品 0.50.0001g(精确至 0.0001g)置于微波消解罐中，加 6mL硝酸（ 5.1.1.5）以及 2mL 过氧化氢（ 5.1.1.6），加盖静置过夜
29、。次日，转移至微波炉中进行元素 光电倍增管电压（ V） 总灯电流（ mA） 原子化器高度（ mm） 载气流量（ ml/min） 保护气流量（ ml/min） As 270 60 8 400 800 毕业论文 文客久久 微波消解，微波炉工作条件见表 5-2。待消解完成，温度冷却至 38 以下时，取出。 表 5-2 微波消解工作条件 Tab.2 Microwave digestion working condition 步骤 时间（ min） 温度（ ） 功率（ W） 1 10 180.0 1000 2 8 220.0 1000 3 25 220.0 1000 4 15 0.0 0 5.2.2.2
30、 电热板 -消解罐赶酸 把样品从微波消解仪中取出后转移到电热板上，按顺序排好，并用纯水将消解罐盖子上的硝酸洗尽使之滴入消解罐中，摇匀，放置在电热板上，控温在 200 210 条件下 ,持续加热 1.5 个小时左右，加热至样品浓缩至黄豆大小的面积，取出，冷却后，将各个样品消解液及用纯水冲洗的液体一起转移至 50.00mL 比色管中，定容至 50.00ml。移取消解液 10.0ml于 50.00mL 比色管中，加入 5ml7mol/L 盐酸（ 5.1.1.7）加 10ml 硫脲 -抗坏血酸混合液混合液（ 5.1.1.14），用纯水 定容至 50.0mL，混匀，放置 30min 后，待测。同时做空白
31、试剂 18。 5.2.3 样品中无机砷测得的处理方法 5.2.3.1 盐 酸 水浴处理样品 分别称取内脏、腮、腹部肌肉样品 5.0 g 置于 25 mL 具塞刻度试管中，加浓盐酸（ 4.1.1.7） 5 mL ，并用盐酸（ 1+1）溶液定容至刻度。置于 60 水浴锅 18h，使试样充分浸提。取出冷却，脱脂棉过滤，取 4mL 滤液于 10mL 容量瓶中，加碘化钾 -硫脲混合溶液1mL，正辛醇（消泡剂） 8 滴，加水定容。放置 10min 后测试样中无机砷。同时做试剂空白试验。 5.3 样品中砷的测定 5.3.1 绘制砷标准曲线 无机砷的测定采用原子荧光法。首先，将 As 标准使用溶液（ 5.1.
32、1.4） 稀释成 10g/L，然后将仪器测定条件设定为 “自动配制 ”，调试仪器，待空白稳定后，按仪器测定程序测定0.5、 1、 2、 4、 8 及 10g/L 标准溶液，待数据测定后，程序将自动绘制出标准曲线。结果表明，砷浓度在 0 10 g/L 范围内为一条光滑的曲线，曲线回归方程为 Abs=306.1213X-56.4442，相关系数为 r=0.9994。线性回归方程及相关系数见图 5-1。 总砷的测定 采用原子荧光 法。首先，将 As 标准使用溶液（ 5.1.1.4） 稀释成 10g/L，然后将仪器测定条件设定为 “自动配制 ”，调试仪器，待空白稳定后，按仪器测定程序测定 0.5、1、
33、 2、 4、 8 及 10g/L 标准溶液标准溶液，待数据测定后，程序将自动绘制出标准曲线。结果表明，砷浓度在 0 10 g/L 范围内为一条光滑的曲线，曲线回归方程为 Abs=336.2476X-65.1503，关系数为 r=0.9994。线性回归方程及相关系数见图 2 图 5-1 无机砷 测定 标准曲线 Figure5-1 Determination of inorganic arsenic Arsenic standard curve 毕业论文 文客久久 图 5-2 总砷测定 砷标准曲线 Figure 5-2 Determination of total arsenic arsenic
34、standard curve 6.结果与 讨论 6.1 载流液浓度的选择 本实验以 1% KBH-0.5% KOH 作还原剂 ,分别以不同浓度的 HCl 作载流，测其荧光强度。结果表明， HCl 浓度对 As 的测定影响不大；考虑到成本和对 仪器的维护，实验选择10% HCl 为载流。 6.2 载气流量的选择 载气（氩气）流量的大小直接影响氢化砷被稀释的程度、以及在发生器中停留的时间和石英管的管壁温度。太小的载气流量，氢化砷气体不能被迅速带入石英管中，会导致吸收值低；而过大的载气流量，产生的氢化砷被稀释过多，在原子化器中停留时间过短，灵敏度同样下降 19。本实验选用氩气的流量为 400ml/min。 6.3 砷的预还原剂的选择 由于 As(V)形成氢化物比 As(III)慢，在生成氢化物这段时间里， As(V)要比 As(III)更容易受到共存元素 的干扰，因此，使分析元素预还原后再生成氢化物可以减少干扰。本实验采用硫脲和抗坏血酸相结合地方的方法对砷预还原。参考有关资料，本实验选择硫脲 (5%)和抗坏血酸 (5%)的混合溶液作为预还原剂，摇匀静置 30 分钟后上机测试，可使检测结果稳定，灵敏度高，获得满意结果。 6.4 元素的线性回归方程、相关系数、方法的检出限及精密度 在优化的仪器条件下，以空白溶液 11 次测量的吸光值标准偏差的 3 倍与标准工作曲线的
