Page 42 - 理化检验-化学分册2024年第十二期

丁贝贝，等：电感耦合等离子体质谱法/电感耦合等离子体原子发射光谱法研究不同产地矿物药石膏中51种无机元素的含量分布

结果表明，石膏的主成分元素为Ca、S，平均 不同产地中的变异系数较大，但均符合ChP 2020
值分别为 24. 59%和 19. 32%，二者平均值之和占 一部中“w Hg ≤0. 2 mg · kg −1 ， w Cd ≤0. 3 mg · kg −1 ，
所测元素总量的 99. 956 3%；其余 49 种元素平均 w As ≤ 2. 0 mg · kg − 1 ， w Pb ≤ 5. 0 mg · kg − 1 ， w Cu ≤
值之和仅占所测元素总量的 0. 043 7%，其中Sr是 20. 0 mg · kg −1 ， w 重金属总量 ≤20. 0 mg · kg −1 ”的限量
石膏中含量较高的微量元素，其余含量相对较高的 规定。
−1
元素为P (21. 753 mg · kg −1 )、Mg (9. 840 mg · kg )、 2. 6 石膏药材中的元素相关性分析
Si (7. 305 mg · kg −1 )、Na (6. 593 mg · kg − 1 )、K 以石膏中含量较高的 16 种元素Ca、S、Sr、P、
(3. 565 mg · kg −1 )、Fe (3. 524 mg · kg − 1 )、Al Si、Mg、Na、Fe、Al、Ba、K、Zn、Cu、Mn、Ti、Pb为待
(2. 931 mg · kg −1 )、Ba (1. 547 mg · kg −1 )，Ti、Pb、U等 测元素，采用IBM SPSS Statistics 26. 0软件进行相
− 1 [11] **
19 种元素平均值小于 0. 1 mg · kg ，Pr、Gd 等 关性分析 ，结果见表5。其中，“ ”代表显著正相
*
18 种元素的平均值小于 0. 01 mg · kg − 1 或未检 关（p<0. 01），“ ”代表正相关（p<0. 05）。
出。在所测元素中，Ca、S、Sr的含量的变异系数 结果显示：有39对元素显著正相关 （p<0. 01），
分别为 3. 14%，3. 14%，5. 12%，说明不同产地含 如Ca与S、Ca与Sr、S与Sr的相关性系数分别为
量差异不大；P、Si、K等元素的含量在不同产地中 0. 840，0. 783，0. 709（p<0. 01）；18 对元素正相关
的变异系数较大，整体大于20%；Pb、As、Hg、Cd、 （p<0. 05），表明这些元素在石膏矿形成或采挖过程
Cu等 5 种重金属及有害元素的含量均较低，且在 中可能存在伴生或共生的关系。

表5 石膏中无机元素的相关性分析
Tab. 5 Correlation analysis of inorganic elements in Gypsum Fibrosum

Ca S Sr P Si Mg Na Fe Al Ba K Zn Cu Mn Ti Pb
Ca 1. 000
**
S 0. 840 1. 000
** **
Sr 0. 783 0. 709 1. 000
P 0. 645 ** 0. 775 ** 0. 552 ** 1. 000
Si 0. 444 * 0. 113 0. 610 ** 0. 191 1. 000
Mg 0. 218 0. 083 0. 365 0. 161 0. 596 ** 1. 000
** ** ** *
Na 0. 591 0. 619 0. 327 0. 605 0. 097 0. 474 1. 000
* * * ** *
Fe 0. 447 0. 291 0. 518 0. 530 0. 791 0. 473 0. 230 1. 000
* ** * **
Al 0. 338 0. 079 0. 497 0. 249 0. 918 0. 509 0. 058 0. 925 1. 000
** ** * ** * ** *
Ba 0. 671 0. 670 0. 545 0. 928 0. 416 0. 213 0. 517 0. 717 0. 487 1. 000
**
K 0. 223 −0. 036 0. 372 0. 081 0. 815 ** 0. 867 0. 267 0. 691 ** 0. 801 ** 0. 252 1. 000
Zn 0. 504 * 0. 576 ** 0. 430 0. 733 ** 0. 312 0. 161 0. 429 0. 652 ** 0. 464 * 0. 733 ** 0. 180 1. 000
Cu −0. 096 −0. 372 −0. 146 −0. 376 0. 261 0. 259 0. 050 0. 147 0. 292 −0. 175 0. 423 −0. 217 1. 000
Mn 0. 324 0. 152 0. 388 0. 409 0. 611 ** 0. 424 0. 353 0. 746 ** 0. 718 ** 0. 525 * 0. 584 ** 0. 372 0. 299 1. 000
** ** ** * * **
Ti 0. 268 0. 104 0. 344 0. 342 0. 594 0. 259 0. 103 0. 724 0. 711 0. 457 0. 530 0. 388 0. 113 0. 761 1. 000
** ** ** ** ** * * *
Pb 0. 337 0. 183 0. 285 0. 177 0. 600 0. 679 0. 430 0. 620 0. 643 0. 326 0. 730 0. 539 0. 440 0. 463 0. 352 1. 000
2. 7 不同产地石膏的差异性元素识别 见图2。
21批样品分析结果表明，不同产地石膏中Ca、 结果显示，21 个样品聚为 2 类，内蒙古产地的
S、Sr的变异系数较小，产地之间无显著性差异 S01、S02、S03样品聚为一类，山西与山东产地的样
（p>0. 05），但其他元素的变异系数较大。将2. 6节 品聚为一类，说明内蒙古产地的石膏样品与山西、
选取的石膏中含量较高的16种元素除去Ca、S、Sr， 山东产地的差异较大，可通过无机元素含量差异区
其余13种元素为变量，采用Simca软件进行产地的 分内蒙古产地与山西、山东产地的石膏。以VIP值
正交偏最小二乘-判别分析 （OPLS-DA），OPLS- 大于1作为筛选标准，共筛选出Cu、Si、Al等3个元
DA得分图以及变量重要性投影 （VIP）值得分图 素，结合p<0. 05的筛选条件，确定Cu、Si是引起内
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