一种同时测量液体中71种无机元素(包括水，饮料和生物流体)的新方法，使元素测试比过去更快，更有效，更全面。

研究人员研究了来自世界各地的液体样品，包括纽约市郊区的自来水，意大利和克罗地亚的积雪，巴西和巴基斯坦的雨水，瑞士和克罗地亚的湖水，以及日本和巴西的海水。测试每个样品会产生不同的元素模式，创建一个“指纹”，可以帮助区分物质或追踪液体回到其环境来源。

该方法由纽约大学牙科学院同位素实验室的研究人员开发，并在皇家化学学会出版的RSC Advances期刊中有所描述- 可用于探索和理解无机元素的分布。通常测量。它对营养，生态和气候科学以及环境健康等领域有影响。

称为电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的分析技术用于测量元素。从历史上看，ICP-MS仪器依次或逐个测量元素，但纽约大学牙科学院的新型ICP-MS仪器和世界上大约二十几个其他地方有可能测量无机元素的全部范围。一次全部。

“由于这种新方法，我们的质谱仪可以同时测量从锂到铀的所有无机元素。我们能够用更少的材料在更短的时间内测量元素，而且花费更少，”Timothy Bromage教授说。纽约大学牙科学院的生物材料和基础科学与颅面生物学专业，以及该研究的资深作者。

这种技术进步可能有助于填补我们对水中物质的元素分布和浓度的理解空白。例如，美国环境保护局监测并设定了被认为是健康风险的饮用水中19种元素的最大浓度限值，但许多已知具有健康后果的元素 - 如锂或锡 - 既不受监测也不受监管。

“瓶装水和自来水中浓度水平的元素映射有助于增加我们对水中大多数元素'正常'浓度水平的理解，”Bromage说。

Bromage和他的同事设计了一种方法，使用同时ICP-MS检测71种无机光谱元素，包括一组特定的校准和内标。他们正在申请专利的方法通常在几秒到几分钟内检测元素，在小到1到4毫升的样品中检测。

Bromage和他的研究团队在水，饮料和生物样本上测试了该方法。雪含有任何水样中最多的元素：意大利收集的雪为50，克罗地亚为42。“对雪的这种评估可能代表了一种全新的综合方法，用于测量大气中元素的浓度，以及监测全球气流中的元素模式，”Bromage说。

在测试自来水时，研究人员在水龙头首次开启时测量了37个元素，但在水运行5分钟后仅测量了34个元素，这表明铁和锌等元素可能从家用管道中浸出到水中。

研究人员还测量了瓶装水，啤酒，葡萄酒和牛奶中的元素，以及唾液，尿液和血液中的元素。牛奶与其他高度浓度的钛，锌，钯和金的饮料不同。

在每个样本中，Bromage和他的团队发现了一种独特的“指纹”或元素模式，表明这些模式可以识别和区分样本。例如，水的元素含量通常反映其自然环境，因此了解元素组成可以告诉我们水是否源于火山岩与石灰岩(碱性岩石)的来源。在瓶装水中，研究人员观察到的变化很可能追溯到一个在源头装瓶，另一个被氯化以便从源头到装瓶厂运输。

未来的研究将测量和报告更大的水，葡萄酒，牛奶和其他液体样本;一项对来自34个国家的1000多种葡萄酒的研究正在进行中。此外，一旦建立了特定环境的元素模式，该方法可以应用于回答与现在和过去相关的领域中的问题，例如古环境和气候变化。

“水是系统实际工作方式的仲裁者。如果你从池塘或河流中取样并测量元素，你就会测量所有生命中的物质 - 水以植物为食，动物吃植物，我们吃植物和动物。我们可以利用这些知识研究人类化石，并可能反映该地区水的性质是数十万或数百万年前，“Bromage说。