无机元素与计量学模型结合的半夏产地溯源研究

目的:建立不同产地半夏无机元素的分析方法和溯源体系,为半夏药材的质量控制和道地性评价提供技术支持。方法:采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对我国6个主产区72份半夏样品中K、Ca、Na、Mg、Al等37种无机元素的含量进行测定,并采用方差分析、主成分分析、因子分析等计量学方法进行统计与评价。通过对比BP-神经网络算法、K-最近邻算法、最小二乘支持向量机等多种模式识别方法,探索适合半夏产地溯源的最佳模型。结果:不同产地半夏中无机元素的构成各具特征,各无机元素含量在产地间差异显著(P＜0.05),其中La、Pb、As、Na、Bi、Hg、Sn、Cd、Ag 9种元素在不同产区间的差异最为明显;3D-plots图显示不同产地半夏样品分布相对集中,具备产地分类的可行性;KNN分类模型(曼哈顿距离)是半夏产地溯源的最佳方法,测试集的正确率达到100%。结论:无机元素分析技术结合适当的计量学模型可以实现半夏的产地溯源。     

土壤重金属污染评价指标的研究进展

土壤重金属污染评价指标主要有：土壤重金属总含量，有效含量，土壤酶活性以及植物中毒临界含量等。由于受重金属污染的土壤中往往伴有多种重金属元素以及元素之间的交互作用，使得临界值的确定更为复杂，目前评价土壤重金属复合污染的方法主要是综合指数法。     

丹-锡高速公路两侧土壤中重金属元素污染的测定与评价（英文）

论文对丹-锡高速公路两旁土壤中重金属Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Fe、Ni和Mn元素的含量进行了采样调查。分别用单项污染指数、内梅罗指数和地累积指数对土壤中重金属元素的污染状况进行了评价。结果表明:高速公路两旁栽种防护林对土壤重金属污染起到一定的防护作用。随着距路基中心距离的增加,土壤pH值变化范围不大,土壤略呈弱酸性,土壤中Pb、Zn、Mn、Cd和Cu的含量呈现下降的趋势,Fe、Cr、Ni的含量在距路基10~30m范围内略有增加。公路两侧土壤中Pb含量超过背景值,但没有引起污染,Zn、Cr和Cd含量处于轻度到中度污染。土壤中Pb、Cd、Zn、Fe和Cu来自于同一类污染源。     

鲁西南沿黄县区玉米中铅、镉、砷、铬的重金属含量及健康风险评价

为了评估鲁西南沿黄县区(东明县、牡丹区、鄄城县、郓城县)玉米中铅、镉、砷、铬重金属的污染风险,采集该地区玉米果穗,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)仪测定其玉米籽粒中铅、镉、砷、铬的含量,并使用单因子污染指数法、内梅罗综合多因子指数法和目标危险系数法开展玉米籽粒重金属污染评价和健康风险评价。结果表明,鲁西南沿黄县区玉米籽粒中重金属铅、镉、砷、铬的含量均未超出GB 2762—2017中规定的限量,重金属含量以Cr最高;鲁西南沿黄县区P_综和TTHQ均小于1,说明玉米籽粒中的重金属元素含量为清洁安全等级,食用该地区玉米对人体的健康风险较低。     

澜沧江中上游流域矿区土壤重金属含量的调查

为了解澜沧江中上游流域矿区的开采和利用对周围生态环境的影响因素,通过选择对该矿区中3种重金属污染物Pb、Cd、Mn进行了调查和实验。确定澜沧江中上游流域的相应采样面,通过湿消化法处理样品,原子吸收光谱法测定了重金属的含量,并作了重金属污染评价。结果表明,澜沧江中上游流域矿区土壤Cd平均值为21.89 mg/kg,超标率为100%,土壤中重金属含量由高到低为Cd,Mn,Pb,重金属之间相关性不显著(P>0.05)。研究区土壤已经被严重污染,单项污染指数由高到低为Cd(21),Pb(0.87),Mn(0.81)。可见澜沧江中上游流域矿区土壤中Pb、Cd、Mn的污染已经呈现出了危害人群健康的趋势,其中Pb、Cd污染最严重,对于重金属污染应采取综合治理措施。     

开封县污水处理厂污泥资源化利用的潜在生态风险分析

以开封县污水处理厂污泥为实验材料,分析了污泥基本理化性质和Cu、Pb、Cr、As、Ni、Zn、Mn等元素的含量,利用BCR提取法研究其存在形态特征,并利用潜在生态危害指数法(RI),对污泥中重金属农用可能带来的潜在风险进行了综合性评价.结果表明,污泥的基本理化性质满足CJ/T309-2009农用泥质标准,污泥中所测元素含量均符合国家农用控制标准(GB 18918-2002),但Zn、Cu、Cr、As、Mn含量高于开封市潮土背景值.污泥中Mn主要以酸溶态和可还原态形式存在,Zn主要以可还原态形式存在,Ni在5种形态的分布差异不大,Cu、Pb主要以有机物结合态形式存在.单因子指数、内梅罗综合污染指数、地累积指数法对供试污泥样品的评价结果均为重污染水平,潜在生态危害指数48.92,属低风险水平.     

综合策略法评价蒲地蓝消炎片有害元素污染风险

建立电感耦合等离子体-质谱法同时测定蒲地蓝消炎片中铅、镉、砷、汞、铜5种元素的分析方法，并对其进行安全性评价及健康风险评估。各元素标准曲线相关系数均大于0.999，检出限为0.001～0.008 mg/kg，加标回收率为89.6%～104.6%，样品测定结果的相对标准偏差为0.8%～3.8%(n=6)。多元统计结果显示，不同厂家的产品重金属残留量存在一定的差异性。安全性评价结果显示，平均单项污染指数顺序为砷>铜>镉>铅>汞，内梅罗综合污染指数为0.23～0.82，多数样品处于安全级。以每日最大可耐受量作为评估标准时，各厂家蒲地蓝消炎片中重金属残留对人体健康无显著影响，但以标靶危害系数作为评估标准时，各厂家砷和重金属总量存在一定的健康风险。该研究可为蒲地蓝消炎片质量控制和安全性评价提供参考依据，并为蒲地蓝消炎片安全性限量标准的制定提供数据支撑。     

湛江湾红树林湿地土壤重金属含量分析及污染评价

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对湛江湾红树林湿地土壤中8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)含量进行测定,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和地累积指数法进行污染评价,并结合相关性分析和因子分析方法探讨重金属来源。结果表明:除Ni外,其余7种重金属元素含量平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-2018);但Ni、Zn、Cu、Hg、As和Cd元素均超过广东砖红壤环境背景值,其中As、Ni、Hg和Zn元素超标情况严重。8种重金属元素内梅罗综合污染指数评价结果为0.373～22.576,平均值为3.378,整体处于重度污染;单因子污染指数依次为NiHgZnCdAsCuPbCr。单个重金属元素地累积指数评价结果与内梅罗综合污染评价相一致,均显示红树林土壤中Hg、Zn和Ni元素污染严重,是影响研究区土壤环境质量的重要因素。从站位看,位于湾内北部的北涯村、观海长廊以及西部的世乔村站位污染较严重,高污染站位约占总站位数的33%,主要为Cd、Hg和Zn。统计分析结果显示,除Ni外,湛江湾红树林土壤中7种重金属元素之间显著相关;结合实地调查结果推测重金属污染主要来自工业污染、船舶排污、养殖排污、生活排污及农业面源污染等人为活动的输入,其次为自然因子的输入。     

Research on Heavy Metal Pollution in Soil within the Upper Reaches of Lancang River

为了解澜沧江中上游流域矿区的开采和利用对周围生态环境的影响因素,通过选择对该矿区中3种重金属污染物Pb、Cd、Mn进行了调查和实验.确定澜沧江中上游流域的相应采样面,通过湿消化法处理样品,原子吸收光谱法测定了重金属的含量,并作了重金属污染评价.结果表明,澜沧江中上游流域矿区土壤Cd平均值为21.89 mg/kg,超标率为100％,土壤中重金属含量由高到低为Cd,Mn,Pb,重金属之间相关性不显著(P＞0.05).研究区土壤已经被严重污染,单项污染指数由高到低为Cd(21),Pb(0.87),Mn(0.81).可见澜沧江中上游流域矿区土壤中Pb、Cd、Mn的污染已经呈现出了危害人群健康的趋势,其中Pb、Cd污染最严重,对于重金属污染应采取综合治理措施.     

青海高原道地药材羌活和铁棒锤微量元素含量比较研究

为研究青海高原道地药材羌活和铁棒锤的特性,采用电热板消解法处理样品,原子吸收分光光度法测定了两种药材中Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn 6种金属元素的含量。结果表明,Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn 6种微量元素含量在两种道地药材中,含量最高的是Ca,平均值分别为(55.78±12.10)mg/g和(26.48±5.79)mg/g;含量最低的元素为Cu,其值分别为(0.28±0.28)mg/g和(0.09±0.06)mg/g;其它元素含量从高到低依次为Mg,Fe,Zn,Mn。可见不同地区的羌活其微量元素的含量有明显的差异,且羌活微量元素含量也存在种间差异,细叶羌活的Ca、Mg元素含量比宽叶羌活的要低,相反,Fe,Cu,Zn 3种元素含量细叶羌活的比宽叶的要高。     

激光诱导击穿光谱(LIBS)法微损快速检测党参中Pb

中药材重金属元素快速检测对污染监控及人们健康具有重要意义。激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)属于一种快速检测方法,研磨压片等预处理方法相对样品消解已有所简化,但破坏了样品的物理性质,且不能满足中药材大宗品种、大批量检测需求。若进一步简化样品预处理,将更加凸显LIBS快速检测的优势。本文建立了激光诱导击穿光谱技术(LIBS)快速微损检测中药材样品重金属元素定标方法。线性相关系数R2为0.7764,建立的微损定标曲线线性可用于切片党参LIBS快速检测,对待测党参切片样品检测平均相对误差为3.74%,与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对比,相关系数R2为0.7957,验证了LIBS技术微损检测的可行性。制备的党参参考定标样品可多次重复用于待测样定标和仪器标定等。实验对待测党参样品仅进行切片处理,避免了研磨、压片等预处理,更加充分地体现LIBS快速检测的优势,为LIBS技术应用于中药材重金属元素快检等领域提供了一种新方法。     

Analysis of 14 terpenoids and sterols and variety discrimination of Codonopsis Radix using ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight mass spectrometry

Recently, we confirmed that the 95% ethanol-extracted fraction of Codonopsis Radix, which contains several triterpenoids and sterols, possesses pharmacological activities. However, due to the low content and diverse types of triterpenoids and sterols, their similar structures, lack of ultraviolet absorption, and difficulty in obtaining controls, few studies have so far assessed their contents in Codonopsis Radix. We accordingly constructed an ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight mass spectrometry technique for the simultaneous quantitative determination of 14 terpenoids and sterols. Separation was performed on the Waters Acquity UPLC HSS T3 C₁₈ column (100 × 2.1 mm, 1.8 μm) with 0.1% formic acid (A) and 0.1% formic acid in methanol (B) as mobile phase under gradient elution. The determination coefficients for each of the matrix calibration curves were ≥0.9925. The average recovery ranged from 81.25% to 118.05%, with relative standard deviations of <4%. The contents of 14 components in 23 batches were quantified and further analyzed through chemometrics. Linear discriminant analysis can distinguish sample varieties. The quantitative analysis method can accurately determine the contents of 14 components and thereby provide the chemical basis for the quality control of Codonopsis Radix. It also could be a valuable approach for the classification of different Codonopsis Radix varieties.     

仿生提取-电感耦合等离子体-质谱法测定柏子养心片中可溶性重金属

国家食品药品监督管理总局的2014年国家药品抽验计划将柏子养心片定为抽验品种,本实验利用人工胃液仿生提取样品可溶性重金属,通过微波消解技术对提取液进行消解处理,建立了仿生提取-ICP-MS法测定18批柏子养心片中 Co, Cr, Cu, Ba, Cd, Mn, Ni, Pb, Hg, Sr, Zn 11种可溶性重金属的含量的分析方法。本方法各元素标准系列线性回归方程的相关系数为0.9989~1.0000,检出限为0.19~5.6μg/ L,方法的重复性 RSD 值均小于6.2%,精密度的 RSD 值均小于5.6%,加标回收率在87.7%~101.9%之间,满足检测要求。参照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》规定的重金属限量标准,18批样品中 Pb, Cd, Cu 均未超过标准,Hg 含量平均值为7.68 mg/ kg,超过标准值。仿生提取-ICP-MS 法的建立为柏子养心片的安全性研究提供参考依据。     

Contents of heavy metals in lotus seed from REEs mining area

At rare earth mining area, the pollution of heavy metals has been paid little attention. In lotus seeds and soil samples sampled from a typical rare earth elements mining area were detected the contents of eight kinds of heavy metals (Cr, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Hg and Pb) to investigate the pollution from rare earth elements mining by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The results showed that the contents of the heavy metals Cr, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Hg and Pb in lotus seeds were 0.25, 86.94, 8.32, 19.76, 0.13, 0.08, 0.01, and 0.20 μg/g in lotus seeds, respectively, and corresponding contents in soil were 27.68, 168.71, 20.23, 47.16, 1.83, 0.13, 0.04, and 23.15 μg/g. These data showed that the contents of heavy metals in lotus seeds from REEs mining area are no higher than reference area and meet national food safety standards of China.     

微波消解-高分辨连续光源原子吸收光谱法测定锁阳和韭菜籽中的重金属元素含量

利用微波消解-高分辨连续光源原子吸收光谱法测定锁阳、韭菜籽两种中药材中铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)和汞(Hg)的含量.采用微波消解进行样品前处理,火焰原子吸收法测定其中的Cu含量,石墨炉原子吸收法测定Pb、Cd和Cr含量,氢化物发生原子吸收法测定As、Hg含量.方法线性关系良好,相关系数R^2大于0.999,加标回收率为95.61%~100.1%,RSD为0.8%~3.3%,测得锁阳和韭菜籽中Cu、Pb、Cd、Cr、As和Hg的含量值均低于《药用植物及制剂进口绿色行业标准》和食品安全国家标准《食品中污染物限量》(GB2762-2012)中规定的限量指标.方法分析速率快、干扰少、精密度高,适用于中药材中重金属含量的测定.     

电感耦合等离子体质谱法测定地龙药材中铅、砷、汞、镉、铜元素的残留量

建立电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定不同产地和批次地龙药材中铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)、铜(Cu)5种重金属元素的含量.采用微波消解进行样品前处理,结果表明:5种重金属元素的线性关系良好(r≥0.999 6),平均回收率在92.8%~95.2%范围内,方法的检出限在0.001 0~0.092 mg/kg范围内.方法灵敏度高,重复性好,方法准确.不同产地和批次的样品中5种重金属元素均有检出.地龙药材中Pb、As、Hg、Cd、Cu这5种重金属元素需要重点监控.     

西南山地煤矿区耕地土壤-农作物重金属富集及健康风险评价

为了解西南某典型山地煤矿区周边农田土壤、农作物重金属的富集情况及对当地人群健康的影响程度,采集矿区周边农田土壤样品和对应的农作物样品,测定重金属Cr、Mn、Zn、As、Pb的含量。运用Nemero指数法、潜在风险指数法对土壤重金属的污染程度进行评价;采用靶标危害系数法(THQ)评价农作物重金属对人体的健康风险。结果显示,Cr、Mn、Zn、As、Pb分别是背景值的1.81、1.90、2.89、1.30、0.86倍,处于轻度污染级别,轻微危害程度。农作物重金属Cr、Pb和As含量的超标情况较严重,Zn的含量超标相对较小。各农作物富集的重金属对人体的健康风险大小为：高粱>玉米>白菜>葱>辣椒。农作物重金属对儿童健康的危害均达到了慢性中毒;对成人健康的影响,高粱处于慢性中毒,其它农作物重金属处于产生较大影响的危害程度。农作物重金属与土壤重金属的相关性分析表明,农作物重金属的含量与土壤重金属全量并无线性关系;各重金属在农作物中的转移能力不同;Pb,As在农作物中的转移能力较大,而Cr相对较小。鉴于矿区重金属的富集情况,应尽快采取修复治理措施,为保证当地人群健康,建议当地居民不再食用和种植富集重金属严重的高粱、玉米农作物。     

豫产桔梗的土壤与药材中部分微量元素含量与分析

为了解桔梗中微量元素含量特征,研究土壤中微量元素对桔梗药材道地性的影响,采用原子吸收光谱法、冷原子荧光法、双道原子荧光法对不同产地的桔梗药材及生境土壤中8种微量元素含量进行了测定,所得数据用SPSS 11.0软件进行分析比较。结果表明,不同产地的桔梗微量元素含量有差异;药材与土壤中微量元素之间具有相关性。桔梗对土壤中微量元素是主动与被动相结合的有选择吸收。     

纹党参与白条党参红外光谱的SIMCA聚类鉴别方法研究

以纹党参和白条党参的红外光谱为聚类分析的对象,研究了红外光谱结合SIMCA聚类分析法对纹党参和白条党参进行识别与分类的可行性.选取400 ～2 000 cm~(-1)范围内的光谱,通过基线补偿(Offset)和散射校正(MSC)等预处理后,采用SIMCA聚类分析法建立识别模型.结果表明,所建模型对纹党参和白条党参的识别率分别达92%和96%,拒绝率均为100%.用盲样对所建模型进行了测试,测试结果全部正确.该法可实现对纹党参和白条党参的快速鉴别.