復合塑料包裝袋中重金屬遷移量的測定

趙雪蓉 徐偉 于一茫 李曉嵐 張寧

（遼寧出入境檢驗檢疫局，大連 116001）

復合塑料包裝袋中重金屬遷移量的測定

趙雪蓉 徐偉 于一茫 李曉嵐 張寧

（遼寧出入境檢驗檢疫局，大連 116001）

將復合塑料袋用4%乙酸浸泡，采用石墨爐原子吸收光譜儀對其中的鉛、鎘、鉻、鎳、銅、砷遷移量進行了測定。結(jié)果表明：各元素的吸光度與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.998 9～0.999 9，元素Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As的檢出限分別為 1.04、 0.05、 0.98、 1.00、 0.97、 0.96 μg/L，各元素測定結(jié)果的相對標準偏差在 1.03%～6.81%之間（n=6），樣品的加標回收率為95.11%～104.52%。

石墨爐法 復合塑料包裝袋 遷移量 鉛 鎘 鉻 鎳 銅 砷

近年來，隨著食品包裝工業(yè)的迅速發(fā)展，世界各國對食品包裝材料的安全越來越重視，其中塑料制品與人們的日常生活密不可分，食品復合包裝袋（蒸煮袋、彩印袋等）是由紙、塑料薄膜或鋁箔經(jīng)粘合劑（聚氨酯和改性聚丙烯）復合而成的。重金屬遷移量是考察許多食品接觸材料的重要指標之一，現(xiàn)有國家標準中重金屬遷移量（以Pb計）不得大于1 mg/L［1］。

金屬遷移量的測定方法為比色法，該方法在實際應用中雖然簡便易行，但不足之處在于只能感官判定合格與否,無法對其中的各種重金屬進行具體的量化測定，所測物質(zhì)與標準物質(zhì)本底不同，有時很難作出正確判斷。

目前，在食品復合包裝袋各種重金屬遷移量定量研究方面是一個空白。筆者利用石墨爐原子吸收法，對4%乙酸浸泡條件下復合塑料袋中各種重金屬的遷移量進行了定量測定，為制訂相關(guān)標準提供實驗依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

石墨爐原子吸收光譜儀：AA240Z型，美國瓦里安公司；

乙酸溶液：體積分數(shù)為4%，用優(yōu)級純乙酸配制；

磷酸二氫銨：50 g/L，稱取5 g磷酸二氫銨（NH4H2PO4，優(yōu)級純）加水溶解后，用水稀釋至100 mL；

硝酸鎳溶液：5 g/L,稱取 0.500 0 g硝酸鎳，加水溶解后，用水稀釋至100 mL；

鉛、鎘、鉻、鎳、砷、銅標準儲備液 ：1 000 μg/mL,鋼鐵研究總院國家鋼鐵材料測試中心；

實驗室用水為電阻率不低于18.2 MΩ·cm的超純水。

1.2 標準溶液的配制

以4%乙酸溶液為介質(zhì)，分別取適量鉛、鎘、鉻、鎳、砷、銅標準儲備液逐步稀釋成所需的金屬標準使用液（鉛、鎘、鉻、鎳各加1.0 mL 50 g/L磷酸二氫銨溶液，砷加1.0 mL 5 g/L硝酸鎳溶液）見表1。

表1 6種元素標準溶液的配制 μg/L

1.3 儀器工作條件

實驗中儀器工作條件見表2。

表2 儀器工作條件

1.4 樣品處理

按 GB 9683-1988［1］和 GB/T 5009.156-2003［2］方法將樣品用洗滌劑清洗干凈，用自來水沖凈，再用蒸餾水淋洗3遍后晾干，供浸泡試驗用。其中,使用溫度在60～120℃的復合袋浸泡溫度為120℃，時間為40 min；使用溫度低于60℃的復合袋浸泡溫度為60℃，時間為2 h。按接觸面積以2 mL/cm2注入乙酸溶液進行浸泡。

2 結(jié)果與討論

2.1 基體改進劑的選擇

實驗表明，Pb、Cd、Cr、 Ni用磷酸二氫銨作為基體改進劑，As用硝酸鎳作為基體改進劑，不僅提高了灰化溫度，還有效地提高了信號強度，從而提高了方法的精密度［3-5］。乙酸溶液介質(zhì)和基體改進劑對測定產(chǎn)生的背景吸收通過帶空白和選用塞曼扣除背景［6］技術(shù)，有效地消除了基體的影響。

2.2 基體及雜質(zhì)元素的影響

在 1.3 實驗條件下， Pb、 Cd、Cr、As、Sb、Cu、Zn、Ni 、Hg 在一定濃度共存時對 Pb、Cd、Cr、 Ni、As的測定不存在干擾。由于復合袋中雜質(zhì)元素的含量很低，干擾可忽略不計，可見，本方法具有良好的操作性。

2.3 線性范圍與檢出限

在優(yōu)化的條件下，分別對表1 中標準溶液系列進行測定，以質(zhì)量濃度為橫坐標、相應的吸光度為縱坐標，繪制標準曲線并考察相關(guān)系數(shù)。

對試樣空白吸光度進行11次平行測定，以試樣空白的3倍標準偏差與工作曲線斜率的比值計算檢出限，結(jié)果見表3。由表3可知，6種元素相關(guān)系數(shù)均大于 0.999，Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As的檢出限在0.05～1.04 μg/L 范圍內(nèi)。

表3 方法的線性范圍和檢出限

2.4 精密度試驗

取1# PA/PE彩色塑料袋6份，按實驗方法處理后進行測定， Pb、 Cd、 Cr、 Ni、 Cu、 As測定結(jié)果的相對標準偏差為1.03%～6.81%（n=6），結(jié)果見表4。

2.5 回收試驗

按試驗方法取2#樣品（樣品中幾種元素均未檢出）兩份進行3個梯度的加標回收試驗，各水平添加濃度和回收率見表5。

從表5可看出，復合塑料制品3個級別添加濃度回收率鉛為95.11%～104.15%、鎘為97.82%～101.32%、鉻為96.61%～103.71%、鎳為96.41%～102.62%、銅為95.15%～104.52%、砷為96.92%～101.13%，測定結(jié)果的相對標準偏差為1.03%～6.81%，說明方法具有較好的準確度。

表4 精密度試驗結(jié)果

表5 加標回收試驗結(jié)果（n=2）

2.6 樣品分析

幾種復合袋中 Pb、Cd、Cr 、Ni、 Cu、 As的測定結(jié)果見表6。由表6可知，素袋中含重金屬含量很低，彩色袋結(jié)果偏高，這可能是生產(chǎn)過程中使用助劑和油墨造成的。雖然檢測的總和未超出限量要求［3］，但仍要引起高度注意，防止人為添加造成污染。

表6 樣品分析結(jié)果 μg/L

3 結(jié)語

通過對復合塑料制品中 Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As 6種重金屬遷移量的定量測定研究，建立了石墨爐原子吸收法測定鉛、鎘、鉻、鎳、砷、銅的定量分析方法。結(jié)果表明，方法簡單、可操作性強、線性范圍廣、檢出限低、回收率高、精密度好，能夠滿足對復合塑料制品中 Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As 6 種重金屬遷移量的定量測試要求。該方法的建立為質(zhì)量監(jiān)管提供了可靠的檢測手段，并為今后制定相關(guān)標準提供了依據(jù)。

［1］GB 9683-88 復合食品包裝袋衛(wèi)生標準［S］.

［2］GB/T 5009.156-2003 食品用包裝材料及其制品的浸泡試驗方法通則［S］.

［3］景逵，郭興家，劉新.石墨爐原子吸收光譜法測定測定高純鎳中痕量雜質(zhì)砷［J］.理化檢驗：化學分冊，2002,38(12)： 616-617.

［4］黃捷玲 ，梁志華， 余澤文.測定血鉛的原子分光光度法稀釋劑和基體改進劑的選擇［J］.職業(yè)與健康，2007,23(1)：18-19.

［5］馮銀鳳 ，黃誠，周日東.基體改進劑在石墨爐原子吸收法測定食品中鉛的探討［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2005,15(4)： 450.

［6］曹茂林.原子吸收分析中的Zeeman扣背景技術(shù)［J］.分析實驗室，2002，21(6)： 151-152.

DETERMINATION OF HEAVY METAL MIGRATION IN COMPOSITE LAMINATED FOOD PACKING BAG

Zhao Xuerong, Xu Wei, Yu Yimang, Li Xiaolan, Zhang Ning
(Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Dalian 116001, China)

The composite laminated food packing bag was soaked in 4% acetic acid. The content of Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As in sample solution was determined by GFAAS. The absorbance and mass concentration had good linear relation. The liner calibration curves regression coefficients were 0.998 9-0.999 9, and the method detection limit were 1.04, 0.05, 0.98, 1.00, 0.97, 0.96 μg/L for Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As. The relative standard deviations of detrtmination results were 1.03%-6.81%(n=6), and the recoveries were 95.11%-104.52%.

GFAAS, composite laminated food packing bag, migration, Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As

2011-05-08