鱼粉含有大量的蛋白质和钙(Ca)、磷(P)等矿物质，能促进动物生长发育，是最好的动物饲料原料(王丹红等, 2004)。砷(As)是动物生长的必需元素之一，当缺乏As元素时，可导致动物心肌和骨骼肌纤维萎缩、生长滞缓、怀孕率低、自发流产较多、死亡率较高等(贾涛, 2013; 唐志华, 2003)。但As也是一种蓄积性有害元素，当其在体内蓄积量超过一定限量，就会产生毒性作用，会对动物的心肌、呼吸、生殖和免疫系统造成损伤(康家琦等, 2004)，甚至会造成基因突变、DNA甲基化改变、诱发癌症等(Hughes et al, 2002)。人类社会生产活动产生的工业废水、生活污水，风化和生物活动等自然过程使环境中As含量升高(杨婉玲等, 2013; 朱参胜等, 2009)，鱼类体中的As含量也随之升高(Tisler et al, 2002)，造成鱼粉原料中As超标，直接导致饲料As超标，给人类食品安全带来不利影响，从而威胁人类健康(康家琦等，2004; 朱参胜等，2009; 白爱梅等, 2007)。因此，对鱼粉中As含量的准确测定是非常重要的。样品中总砷含量的检测结果准确与否，取决于前处理过程能否将样品中不同形态的As完全转化为砷离子，且前处理过程中As的损失量较少。目前，测定总砷的前处理方法主要有干灰化法、微波消解法和湿法消解法(宋洪强等, 2010; 安建博等, 2015; 王锟等, 2010; Nishimura et al, 2010)。干灰化法碳化阶段样品易起泡、飞溅，灰化过程中，As易因高温损失，导致检测结果偏低(宋洪强等, 2010)；微波消解法受到酸种类、酸用量和最高温度的限制，对As形态较为复杂的样品，不能将样品中不同形态的As完全转化为砷离子，造成结果偏低(宋洪强等, 2010; 傅余强等, 2010)；湿法消解法一般采用硝酸–高氯酸–硫酸体系，若消解温度低于300℃，无法将样品中的As完全消解转化为砷离子，这种方法通常需要放置过夜，耗费时间较长，且该方法酸用量大，耗费试剂多，危险性较大，并在消解时需随时观察试剂的量值和避免碳化(宋洪强等, 2010)。本研究采用微波消解和干灰化法联用，即微波–干灰化混合消解法(以下简称混合消解法)，旨在克服干灰化法、微波消解法和湿法消解法3种前处理方法的缺点，研究建立适合鱼粉总砷含量测定的前处理方法，为鱼粉的质量控制提供技术支持。

AFS-9130原子荧光光度计，AFS-9x (Version6.20)数据处理软件(北京吉天仪器有限公司)；砷空心阴极灯(北京有色金属研究总院)；ETHOS I微波消解仪(意大利Milestone公司)；CP224S电子分析天平(德国Sartorius公司)；恒温水浴锅，万用电炉(北京中兴伟业仪器有限公司)；箱式电阻炉(沈阳市节能电炉厂)。

所有玻璃器皿均在20%的稀硝酸中浸泡24 h后使用。

砷单元素溶液标准物质，1000 mg/L，编号为GBW08611(中国计量科学研究院)；盐酸，原子荧光纯(成都科龙化工试剂厂)；30%过氧化氢，优级纯(成都科龙化工试剂厂)；硝酸，优级纯(国药集团化学试剂有限公司)；硝酸镁、硼氢化钾、氢氧化钾和硫脲，均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)；水为Milli-Q Gradient去离子水(电阻超过18 MΩ)；高纯氩气(纯度大于99.99 %)。

1、2、3号国产鱼粉样品于当地市场购买；CNAS T0508鱼粉和T0744鱼粉能力验证样品(山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心)。

称取试样2~3 g于50 ml瓷坩埚中，加入5 ml 150 g/L Mg(NO₃)₂，混匀，于低温蒸干，碳化至无烟后，转入高温炉550℃，恒温灰化3.5 h，取出冷却，缓慢加入10 ml 6 mol/L HCl溶液，待激烈反应后，煮沸并转移至50 ml容量瓶中，向容量瓶中加入2.5 ml 50 g/L硫脲溶液，用去离子水洗涤坩埚3~5次，洗液一并转入容量瓶中，用去离子水定容，摇匀，待测(国家质量监督检验检疫总局等, 2006)。同时, 做试剂空白。

称取试样0.3~0.5 g于消解罐中，加入6 ml HNO₃，2 ml 30%H₂O₂，盖好消解罐的安全阀，并放入微波炉消解系统中，设定升温程序，20 min升温至180℃，保温20 min，冷却至室温，取出于电热板上赶酸，冷却后转移至容量瓶，向容量瓶中加入2.5 ml 50 g/L硫脲溶液，定容，摇匀，待测(王锟等, 2010)。同时, 做试剂空白。

称取试样0.3~ 0.5 g于消解罐中，步骤同1.2.1.2，消解程序完成后，冷却至常温，用去离子水转移至25 ml容量瓶中，定容，混匀备用。准确移取10 ml消解液于50 ml瓷坩埚中，加入5 ml 150 g/L Mg(NO₃)₂，混匀，于沸水浴中蒸干，低温碳化至无烟，然后转入高温炉550℃，恒温灰化3.5 h。取出冷却后，步骤同1.2.1.1。同时, 做试剂空白。

AFS-9130原子荧光光度计测定As的仪器工作条件：负高压207 V，灯电流65 mA，原子化器温度200℃，原子化器高度8 mm，载气流量400 ml/min，屏蔽气流量800 ml/min，读数时间7 s，延迟时间1.5 s。

用5% HCl配制最高浓度为50.00 μg/L的标准溶液，测量时, 仪器自动配制5.00、10.00、20.00、30.00、50.00 μg/L As标准系列，标准曲线相关系数R为0.9995以上。在相同条件下测定样品，从校正曲线上求得样品中总砷的含量。

3个国产鱼粉样品分别用干灰化法、微波消解法、混合消解法处理，氢化物–原子荧光分光光度法测定其总砷含量，结果见表 1。从表 1可以看出，与混合消解法相比，干灰化法处理的鱼粉中总砷的检测结果偏低50%左右，微波消解法偏低90%以上。这可能是由于干灰化法的碳化阶段样品起泡、飞溅，液态Mg(NO₃)₂与固态样品不能充分反应，未能与样品中的As完全反应，生成不挥发的焦砷酸镁，从而使大量的As在550℃的高温灰化阶段挥发损失，导致结果偏低。微波消解法的温度较低，不超过200℃，这仅将样品消解为溶液状态，不能将鱼粉中的有机砷如二甲基胂、三甲基胂、砷糖等消解为砷离子(李朝霞等, 2011; 刘敏敏等, 2013; 戚平等, 2011)，且在硝酸氧化体系中，消解温度须达300℃才能将有机砷完全转为五价砷离子(宋洪强等, 2010)，因此，微波消解法不适合As形态比较复杂样品中总砷的测定。而混合消解法很好地克服前2种方法的缺点，鱼粉经微波消解后呈液态，再加入Mg(NO₃)₂溶液，液–液反应更完全，在灰化阶段Mg(NO₃)₂能与As完全反应生成焦砷酸镁而被固定住，大大减少了As的挥发，降低了As的损失。

表 1(Tab. 1)

表 1 干灰化法、微波消解法和混合消解鱼粉总砷测定结果 Table 1 The amount of total arsenic in fishmeal determined by dry-ashing, microwave digestion and microwave-dry ashing mixed digestion (mg/kg) 样品 Samples 干灰化 Dry-ashing 微波消解 Microwave digestion 混合消解 Mixed digestion 测定结果 Result 平均值 Average value 测定结果 Result 平均值 Average value 测定结果 Result 平均值 Average value 1 1.54 1.50 0.20 0.21 2.81 2.98 1.45 0.22 2.95 2 3.82 3.86 0.31 0.32 7.46 7.42 3.91 0.33 7.37 3 5.04 5.08 0.67 0.68 9.23 9.29 5.12 0.70 9.35

表 1 干灰化法、微波消解法和混合消解鱼粉总砷测定结果 Table 1 The amount of total arsenic in fishmeal determined by dry-ashing, microwave digestion and microwave-dry ashing mixed digestion (mg/kg)

对3个国产鱼粉进行了混合消解法精密度研究，结果见表 2。从表 2可以看出，3个国产鱼粉样品中总砷的检测结果相对标准偏差(RSD)均小于2%，说明该方法重现性好。

表 2(Tab. 2)

表 2 精密度实验结果 Table 2 The results for the method precision 样品 Samples 测定结果 Result (mg/kg) 平均值 Average (mg/kg) 相对标准偏差 RSD (%) 1 2 3 4 5 6 1 2.84 2.87 2.92 2.84 2.95 2.81 2.87 1.86 2 7.47 7.45 7.37 7.42 7.39 7.46 7.43 0.54 3 9.25 9.29 9.23 9.28 9.31 9.35 9.28 0.46

表 2 精密度实验结果 Table 2 The results for the method precision

对CNAS T0508鱼粉和T0744鱼粉进行加标，采用混合消解法进行消解，以能力验证鱼粉样品总砷含量中位值计算方法回收率，结果见表 3。从表 3可以看出，采用微波–干灰化混合消解法处理鱼粉样品，总砷回收率为96.8%~103.6%，平均回收率为99.8%，相对标准偏差为2.4%，由此可见，该方法能较准确测定鱼粉中的总砷含量。

表 3(Tab. 3)

表 3 回收率实验结果 Table 3 The results for recovery 样品 Samples 添加量 Spiked (mg/kg) 本底值 Original (mg/kg) 测定值 Result (mg/kg) 回收率 Recovery (%) 平均回收率 Average recovery (%) 相对标准偏差 RSD (%) T0508 10 7.18 17.27 100.90 99.8 2.4 17.06 98.80 16.99 98.10 T0744 5 2.94 7.78 96.80 7.96 100.40 8.12 103.60

表 3 回收率实验结果 Table 3 The results for recovery

对CNAS T0508鱼粉和T0744鱼粉采用混合消解法处理，总砷检测结果见表 4。从表 4可以看出，混合消解法测定的总砷含量与能力验证报告中位值基本一致，相对偏差小于1%，而干灰化和微波消解的鱼粉总砷含量与中位值的相对偏差约达45%和95%。因此，混合消解法较干灰化和微波消解法而言，能更准确地测出鱼粉中总砷的含量。

表 4(Tab. 4)

表 4 CNAS T0508和T0744鱼粉样品干灰化、微波消解和混合消解法测定结果 Table 4 The determination result of CNAS T0508 and T0744 fishmeal by dry-ashing, microwave digestion and mixed digestion 样品 Samples 前处理方法 Method 测定值 Result (mg/kg) 平均值 Average value (mg/kg) 参考值 Standard value (mg/kg) 相对偏差 Relative deviation (%) T0508 干灰化法 Dry-ashing 3.98 3.84 7.18 46.51 3.71 微波消解法 Microwave digestion 0.25 0.25 96.52 0.26 混合消解法 Mixed digestion 7.26 7.16 0.32 7.05 T0744 干灰化法 Dry-ashing 1.68 1.67 2.94 43.20 1.67 微波消解法 Microwave digestion 0.20 0.20 93.20 0.20 混合消解法 Mixed digestion 2.86 2.92 0.83 2.98

表 4 CNAS T0508和T0744鱼粉样品干灰化、微波消解和混合消解法测定结果 Table 4 The determination result of CNAS T0508 and T0744 fishmeal by dry-ashing, microwave digestion and mixed digestion

在线性范围0~50 μg/L内，As的相关系数良好，R²=0.9996，对样品空白溶液连续进行11次荧光强度测定，以3倍空白的标准偏差除以标准曲线的斜率求出检出限为0.1 μg/L。

分别采用干灰化、微波消解和微波–干灰化混合消解法对3个国产鱼粉样品、2个CNAS能力验证鱼粉样品进行前处理，利用氢化物–原子荧光分光光度法测定总砷含量，微波–干灰化消解法克服了干灰化易损失、微波消解不能使有机砷转化为砷离子的缺点，能减少前处理过程中As因高温或消解不完全导致的损失，使鱼粉中各种形态的As完全转化为无机砷离子。该方法灵敏、准确、重现性好，与常用的微波消解、干灰化消解和湿法消解3种消解方式相比较，不仅能将鱼粉中的As完全转化为无机砷离子，而且比湿法消解节省了约20 ml浓酸的用量，避免了消解过夜，节省至少约5 h的前处理时间，更加环保、安全，是测定鱼粉中的总砷含量理想的前处理方法，也可以用于As形态比较复杂的样品中总砷的测定。