嘉兴市学龄儿童体内稀土元素的检测研究及蓄积情况调查

【摘要】：近年来,稀土元素污染情况越来越被重视,国家风险监测计划已将稀土元素作为监测项目之一。人体作为食物链终端,体内稀土元素的蓄积情况最能体现稀土元素污染现状。目前对于生物样本中稀土元素的检测及统计调查并没有准确、统一的国家标准。为此,本论文着眼于建立人体生物样本(唾液、发样)中稀土元素的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法,并对学龄儿童的生物样本进行了检测,其调查结果为人群生物样本中稀土元素正常值域数据库的建立提供数据支持,主要研究内容如下:1)建立唾液中16中稀土元素的ICP-MS检测方法优化唾液前处理方法及电感耦合等离子体质谱方法的条件,以铑(103Rh)、铼(187Re)为内标,建立了直接稀释唾液样本,电感耦合等离子体质谱测定唾液中16种稀土元素的分析方法。该方法采用1%硝酸进行唾液样本的稀释,通过在线加入内标的方式减少基体干扰,采用KED(He气碰撞)技术消除质谱干扰。测定结果表明,16种待测稀土元素在0.5～100μg/L范围内线性良好(r=0.9995～0.9999),检出限为0.011～0.068μg/L,定量限为0.037～0.227μg/L,连续进样6次的相对标准偏差为2.43%～6.88%,加标回收率为82.4%～112.0%。该方法干扰少、检出限低、准确度好、精密度高,可以实现唾液中16种稀土元素的同时快速测定,为人体内稀土元素含量的调查和诊断提供了新方法。2)建立人发中16中稀土元素的ICP-MS检测方法优化唾液前处理方法及电感耦合等离子体质谱方法的条件,以铑(103Rh)、铼(187Re)为内标,建立了人发样本中16种稀土元素的电感耦合等离子体质谱测定方法。该方法选择硝酸-氢氟酸(10+2)作为消解体系,全自动石墨消解仪作为前处理设备,通过调谐优化氧化物、双电荷、灵敏度等指标,使用在线内标(103Rh、187Re)降低基体干扰,采用DRC(NH3反应)模式消除质谱干扰。测定结果显示,16种待测稀土元素在0.1～10μg/L范围内具有良好的线性(r=0.9995～0.9999),检出限为0.12～1.90μg/kg,定量限为0.41～6.34μg/kg,加标回收率在86.6-110.5%。选择GBW07601的人发标准品进行方法验证,RSD为3.25～7.14%。该方法检出限低、准确度好、精密度高,适合批量人发中稀土元素的快速检测。3)建立学龄儿童唾液、头发中稀土元素含量的统计分析与参考值范围方法采用P5-P95的百分位方法确定了嘉兴市学龄儿童唾液、发样中的正常值参考范围。利用平均值、中位数、单因素方差分析、非参数秩和检验等对不同性别、不同年龄段的稀土检测结果进行统计分析。结果显示,不同性别的儿童唾液中稀土元素的浓度不存在显著性差异;不同年龄的儿童唾液中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm等7个稀土元素的含量跟年龄呈正相关。结果显示不同性别的儿童头发样本中Nd、Sm、Gd等3个稀土元素的浓度存在显著性差异;不同年龄的儿童头发样本中Sc、Y、La、Ce、Nd等5个稀土元素的含量跟年龄呈正相关。从检出的浓度排序分析,唾液和发样中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd等6个稀土元素浓度较高,其中以Ce的检出浓度最高。