Oznaczanie zawartości rtęci całkowitej w tkankach kormorana czarnego i wybranych gatunków ryb z zastosowaniem techniki CVAAS Piotr Konieczka 1, Małgorzata Misztal-Szkudlińska 2, Jacek Namieśnik 1, Piotr Szefer 2 1 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk 2 Katedra i Zakład Bromatologii, Wydział Farmacji, Gdański Uniwersytet Medyczny, al. Hallera 107, 80-416 Gdańsk
Próbki Analizowano tkanki miękkie 55 osobników kormorana czarnego. Badane próbki pochodziły z ekosystemu Zalewu Wiślanego. Zawartość rtęci oznaczono w narządach wewnętrznych kormorana czarnego takich jak: wątroba nerki mięśnie przełyk żołądek jelito tchawica płuca
Próbki
Próbki Dodatkowo oznaczano całkowitą zawartość rtęci w wybranych gatunkach ryb stanowiących podstawę diety kormoranów. Przebadano następujące gatunki ryb: śledź, stynka, karaś, karaś srebrzysty, płoć, lin, jazgarz.
Procedura Po zliofilizowaniu i zhomogenizowaniu materiału biologicznego oznaczono zawartość rtęci całkowitej za pomocą analizatora rtęci MA-2000 firmy NIC (Japonia) z wykorzystaniem absorpcyjnej spektroskopii atomowej techniką zimnych par CVAAS. Masy odważek materiału biologicznego mieściły się w zakresie od 10 do 50 mg. Dla każdej próbki wykonano po 3 niezależne oznaczenia.
Analizator rtęci MA-2000
Walidacja Przed wykonaniem pomiarów opracowana procedura analityczna została poddana procesowi walidacji. W trakcie walidacji wyznaczono następujące parametry: selektywność liniowość powtarzalność granicę wykrywalności (LOD) granicę oznaczalności (LOQ) poprawność niepewność
Selektywność W przypadku techniki zimnych par, rtęć jest uwalniana z badanej próbki a następnie (po ewentualnej redukcji do rtęci atomowej) jest zatrzymywana na złożu ze złotem w postaci amalgamatu. Następnie amalgamat jest podgrzewany do temperatury 600 C a uwolniona atomowa rtęć jest kierowana w strumieniu powietrza do kuwety pomiarowej, gdzie następuje pomiar absorbancji dla charakterystycznej długości fali 253,7 nm. Źródłem promieniowania jest rtęciowa lampa z katodą wnękową.
Selektywność Ten sposób pomiaru gwarantuje selektywność z dwóch powodów: reakcja tworzenia amalgamatu jest selektywna dla rtęci, absorpcja promieniowania następuje przy charakterystycznej dla rtęci długości fali.
Liniowość 0,3 Absorbancja, wysokość piku 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 zawartość Hg, ng
Liniowość 70 Absorbancja, wysokość piku 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 zawartość Hg, ng
Liniowość Absorbancja, pole powierzchni piku 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 120 zawartość Hg, ng
Liniowość Absorbancja, pole powierzchni piku 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 zawartość Hg, ng
LOD & LOQ LOD = 0,12 ng LOQ = 0,36 ng 0,3 Absorbancja, wysokość piku 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 zawartość Hg, ng
LOD & LOQ Poprawność oszacowania LOD sprawdzono w oparciu o zależności: 10 LOD > c min LOD < cmin c min 0,20 ng LOD 0,12 ng Oszacowana wartość LOD jest poprawna.
LOD & LOQ i zakres pomiarowy W oparciu o zależności: LOQ = 3 LOD Wartość LOQ została obliczona jako: LOQ = 0,36 ng Z kolei zakres pomiarowy: 0,36 1000 ng
Powtarzalność CV - próbki roztworów wzorcowych, % zakres, ng 0,2 1.0 2,0 20 10 100 80 1000 1,0 7,7 0,21 6,1 1,5 3,6 0,91 4,4 CV próbki rzeczywiste, % 1,6 8,7 2,4 10 0,23 5,6 0,14 6,2
Poprawność W celu wyznaczenia poprawności metody zastosowano certyfikowane materiały odniesienia: DORM-2 mięśnie ryby (Dogfish) (National Research Council, Kanada) TORT-2 homar (National Research Council, Kanada) BCR-463 tuńczyk (IRMM, Belgia) ERM-CE278 tkanka małża (IRMM, Belgia)
0,25 ERM-CE278 0,35 TORT-2 0,2 0,3 zawartość Hg, mg/kg 0,15 0,1 0,05 98,8% ± 5,3% zawartość Hg, mg/kg 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 101% ± 22% 0 wartość odniesienia wartość oznaczona 0 wartość odniesienia wartość oznaczona 4 3,5 BCR-463 5 DORM-2 zawartość Hg, mg/kg 3 2,5 2 1,5 1 0,5 97,1% ± 8,2% zawartość Hg, mg/kg 4 3 2 1 101,8% ± 5,8% 0 wartość odniesienia wartość oznaczona 0 wartość odniesienia wartość oznaczona
Poprawność
Poprawność 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 y = 1,060x - 18,92 R² = 0,999 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Niepewność Główne składowe budżetu niepewności to: niepewność związana z etapem kalibracji; niepewność związana z (nie)powtarzalnością wyników pomiarów, niepewność związana z określeniem poprawności.
Niepewność Oszacowanie złożonej niepewności przeprowadzono w oparciu o zależność: u = u + u + próbka 2 kal 2 powt u 2 popr gdzie: u próbka u kal u powt u popr - względna złożona niepewność wyniku dla próbki rzeczywistej, - względna standardowa niepewność związana z etapem kalibracji, - względna standardowa niepewność związana z powtarzalnością wyników pomiarów, - względna standardowa niepewność związana z wyznaczoną wartością poprawności.
Niepewność Standardowa niepewność związana z etapem kalibracji (sporządzenie serii roztworów wzorcowych, przeprowadzenie pomiarów dla tych roztworów, przybliżenie punktów pomiarowych prostą z wykorzystaniem metody regresji liniowej) została oszacowana w oparciu o wyznaczone parametry regresyjne krzywej kalibracyjnej. Obliczenia zostały przeprowadzone z uwzglęnieniem minimalnej masy odważki badanych próbek rzeczywistych.!
Niepewność zakres, ng 0,2 1,0 2,0 20 10 100 80 1000 kalibracja, % 5,1 3,5 2,1 4,4 powtarzalność, % 5,0 5,8 3,2 3,6 poprawność, % 2,6 2,6 4,2 2,8 rozszerzona U(k=2), % 15 14 11 12
Wyniki Ryby śledź lin płoć stynka jazgarz Clupea harengus Tinca tinca Rutilus rutilus Gymnocep Osmerus halus eperlanus cernuus ng/g s.m (ppb) karaś pospolity Carassius carassius karaś srebrzysty Carassius gibelio 23-58 25-330 170-830 37-170 26-91 78-260 120-830 32,9 9,1 160 130 400 230 118 33 55 20 195 56 370 200
Wyniki Kormorany Narząd MIN MAX średnia s µg/g s.m. (ppm) nerki 1,25 297 28 44 wątroba 1,4 80,7 15 16 płuca 0,82 6,94 2,8 1,4 mięśnie 0,49 5,56 2,0 1,1 jelito 0,28 6,18 1,6 1,0 żołądek 0,32 4,67 1,56 0,98 przełyk 0,17 3,16 1,36 0,76 tchawica 0,11 2,17 0,83 0,60
Wyniki Kormorany
Wyniki Kormorany MIN MAX średnia s µg/g s.m. (ppm) białko 0,76 5,5 2,5 1,1 żółtko 0,10 0,54 0,32 0,12 skorupka 0,10 0,40 0,19 0,10 całość 0,80 2,2 1,5 0,38
Wyniki