張守慶 孫永澤 馬曉星 張文怡 周傳華 劉水燕

南美白對(duì)蝦，學(xué)名凡納濱對(duì)蝦，是目前世界上三大養(yǎng)殖對(duì)蝦中單產(chǎn)量最高的優(yōu)良品種，也是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)蝦類之一，南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖已成為我國(guó)主要對(duì)蝦養(yǎng)殖品種，是天津漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展和增加漁民收入的重要途徑之一。

隨著我國(guó)人民生活水平的提高，人們對(duì)食用水產(chǎn)品不僅追求味美、營(yíng)養(yǎng)，而且要求無(wú)毒無(wú)害、安全衛(wèi)生。近年來(lái)，海洋資源的開(kāi)發(fā)利用以及常年生活及工業(yè)廢水的排入，高密度、集約化養(yǎng)殖模式的迅速推廣，養(yǎng)殖內(nèi)外環(huán)境的污染程度逐漸加劇，重金屬對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的影響尤為顯著。重金屬難以被生物降解，隨著食物鏈的不斷遞進(jìn)，人體內(nèi)的重金屬物質(zhì)慢慢蓄積，嚴(yán)重影響人體健康。目前，已有文獻(xiàn)報(bào)道重金屬在對(duì)蝦體內(nèi)的組織分布、富集、毒性以及引起的生理功能變化。如蝦蟹對(duì)鎘（Cd）的吸收和累積具有明顯的組織差異性，抑制卵巢發(fā)育，過(guò)量的鎘還會(huì)損傷機(jī)體；南美白對(duì)蝦在生長(zhǎng)過(guò)程中，鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）在體內(nèi)較高富集且不同的組織部位有差異；鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）復(fù)合污染表現(xiàn)出明顯的協(xié)同作用，重金屬使對(duì)蝦生理代謝紊亂；鉻（Cr）、鋅（Zn）、汞（Hg）對(duì)南美白對(duì)蝦幼蝦的急性致毒效應(yīng)和聯(lián)合毒性效應(yīng)顯著。

研究目的

本研究通過(guò)從池塘、大棚兩種養(yǎng)殖模式下采集養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦樣品，硝酸微波消解處理，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICPMS）分析南美白對(duì)蝦肌肉、蝦殼以及肝胰腺等不同組織部位的鉻（Cr）、鎘（Cd）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、砷（As）、汞（Hg）、鉛（Pb）等8種重金屬含量情況，為對(duì)蝦質(zhì)量控制及體內(nèi)重金屬含量分布研究提供依據(jù)，保證養(yǎng)殖對(duì)蝦的安全衛(wèi)生，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障人民的身體健康。

材料與方法

儀器與設(shè)備。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（7700型，美國(guó)Agilent）；微波消解儀（Mars6型，美國(guó)CEM）；分析天平（梅特勒-托利多）；Milli- Q超純水系統(tǒng)（美國(guó)Millipore公司）。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與試劑。硝酸（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：Cr、Cd、Ni、Cu、Zn、As、Pb元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，濃度均為1000μg/mL（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）；Hg元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，1000μg/mL（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）。

實(shí)驗(yàn)方法。（1）樣品采集及處理。選取池塘和大棚兩種養(yǎng)殖模式南美白對(duì)蝦，每種養(yǎng)殖模式對(duì)蝦隨機(jī)分成三份，分離蝦肉、蝦殼及肝胰腺，樣品粉碎混勻后于- 20℃冷凍存儲(chǔ)待檢。（2）樣品消解。稱取500mg左右樣品于50mL微波消解管中，加入5mL硝酸（優(yōu)級(jí)純）浸泡4h，然后置于微波消解儀中運(yùn)行消解程序，消解完成用去離子水定容至50mL，上機(jī)檢測(cè)。

結(jié)果與討論

微波消解程序優(yōu)化。本方法優(yōu)化了微波消解程序溫度，選擇160℃、170℃、180℃、190℃四個(gè)溫度作為程序最終溫度。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，160℃、170℃消解完成后，溶液稍渾濁，而180℃以上完全澄清，因此選擇180℃作為程序最終溫度。

儀器參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)調(diào)諧液（Agilent公司）在儀器設(shè)置Tune程序?qū)x器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。為消除質(zhì)譜干擾（同質(zhì)異位素重疊干擾、雙電荷離子干擾、其他原子構(gòu)成的復(fù)合離子干擾）以及基體效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)選取同位素和內(nèi)標(biāo)為53Cr（45Sc為內(nèi)標(biāo)）；60Ni、63Cu、66Zn、75As（72Ge為內(nèi)標(biāo)）；202Hg、208Pb（209Bi為內(nèi)標(biāo)）；111Cd（115In為內(nèi)標(biāo)），并結(jié)合干擾校正方程校正。

線性關(guān)系、檢出限和定量限。以5% HNO3將Cr、Cd、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋為0、0.1、0.5、1.0、5.0、10、20μg/L。優(yōu)化儀器條件下，采集空白溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，儀器自動(dòng)繪制曲線及線性相關(guān)系數(shù)。曲線以各元素濃度為橫坐標(biāo)，響應(yīng)值與內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值比率為縱坐標(biāo)繪制而成。取10份試劑空白溶液，在優(yōu)化方法下進(jìn)行測(cè)定。以連續(xù)測(cè)定空白溶液響應(yīng)值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素濃度作為檢出限；以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素濃度為定量限。結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可知，各元素在0～20μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)均0.9997以上。各元素檢出限在0.0005～0.0820μg/L之間，可滿足痕量測(cè)定需求。（表1）

方法精密度。以20μg/L標(biāo)準(zhǔn)混合溶液按試驗(yàn)方法平行測(cè)定6次，各元素精密度值（RSD）在0.51%～4.60%之間，均小于5%，表明該方法精密度良好。

樣品加標(biāo)回收。精密稱取混勻后南美白對(duì)蝦蝦肉7份，一份按照實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)定；另六份分別加入1mL各元素混標(biāo)溶液5μg/mL，即加入量為5μg，振蕩混勻30min后按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。樣品測(cè)定結(jié)果和回收率結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，各元素回收率在90.6%～105.7%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.62%～4.54%。（表2）

實(shí)際樣品檢測(cè)。應(yīng)用本方法對(duì)池塘和大棚兩種養(yǎng)殖模式南美白對(duì)蝦蝦肉、蝦殼和肝胰腺進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，實(shí)驗(yàn)所采集南美白對(duì)蝦不同組織中Zn含量相對(duì)較高，Cu次之，其余重金屬含量較低。不同組織中，肝胰腺檢出重金屬含量較高。（表3）

通過(guò)優(yōu)化儀器參數(shù)，驗(yàn)證方法，建立了一種同時(shí)測(cè)定南美白對(duì)蝦不同組織中八種重金屬的方法，本方法儀器操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)靈敏度高，可提高相關(guān)測(cè)定的工作效率，為養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦質(zhì)量控制、體內(nèi)重金屬蓄積及分布情況研究提供方法參照。