石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定配合飼料中的鎘

梁 斌，祝秀梅， 唐 煜， 張 憬， 南玉琴， 吳志奇， 戴海潔， 王登臨

（甘肅省獸藥飼料監(jiān)察所，甘肅蘭州 730030）

鎘是一種有毒的重金屬元素，在自然界中分布很廣，但其含量很低。由于鎘會(huì)通過飼料在動(dòng)物體內(nèi)殘留和富集，最終通過食物鏈的生物富集作用蓄積在人體內(nèi)，容易造成人體重金屬中毒，損害人體腎臟、肝臟等器官，甚至?xí)?dǎo)致人體神經(jīng)機(jī)能失調(diào)，貧血等病癥（李偉，2015；李曉麗，2006；魏金濤，2003；于炎湖，2003；Sponza，2002）。 由此，加強(qiáng)對(duì)飼料中鎘元素的監(jiān)測(cè)刻不容緩。

目前飼料中鎘的檢測(cè)方法為 《GB/T 13082-1991飼料中鎘的測(cè)定方法》，該方法通過萃取濃縮用火焰法檢測(cè)，整個(gè)操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、重現(xiàn)性較差。而本文參考了食品中鎘的測(cè)定方法《GB5009.15-2014》，采用干灰化法對(duì)樣品進(jìn)行前處理，運(yùn)用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定飼料中的鎘，旨在建立簡(jiǎn)便快速、準(zhǔn)確、靈敏高、適用于飼料中鎘測(cè)定的方法。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 飼料 分別選取肉小雞顆粒配合飼料 （樣品1），產(chǎn)蛋后備雞后期配合飼料（樣品2），產(chǎn)蛋雞配合飼料（樣品3）和乳豬教槽配合飼料（樣品4），生長(zhǎng)肥育豬后期配合飼料（樣品5），仔豬生長(zhǎng)期配合飼料（樣品6）作為研究對(duì)象進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn)。

1.2 主要儀器 德國耶拿Zeenit 700P原子吸收分光光度計(jì)，鎘元素空心陰極燈，Millipore純水機(jī)，所用計(jì)量器具都經(jīng)檢定或校準(zhǔn)合格。

1.3 試劑及材料 鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）1000 mg/L；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；所用器皿均用體積分?jǐn)?shù)為20%硝酸浸泡24 h以上，用蒸餾水沖洗干凈晾干備用。

2 方法

2.1 樣品前處理與添加回收 取6種樣品各9等份，每份約為0.5 g。其中3份作為空白樣，3份樣品中添加100μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液1 mL，于電爐上碳化完全后，移入馬福爐中550℃下灼燒4 h，至樣品呈白色或灰白色時(shí)，取出冷卻。另在3份空白樣品中添加100μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液1 mL，然后加入10 mL 3%硝酸，在電熱板上消解至1 mL時(shí)，移入100 mL容量瓶中，定容備用，同時(shí)做試劑空白。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制 吸取100μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液1 mL于50 mL的容量瓶中，用1%的硝酸溶液稀釋至刻度，配成2μg/L，儀器自動(dòng)稀釋成0.0、0.4、0.8、1.2、1.4、1.6、2.0 μg/L 標(biāo)準(zhǔn)系列并自動(dòng)進(jìn)樣20μL，每點(diǎn)重復(fù)測(cè)樣2次，峰面積積分，一般線性擬合。儀器軟件以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，自動(dòng)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.3 儀器測(cè)試條件 由于不同儀器的參數(shù)不同，測(cè)試前將儀器調(diào)至最佳狀態(tài)。德國耶拿Zeenit700P原子吸收光譜儀測(cè)試參數(shù)見表1，石墨爐升溫程序見表2。

表1 ZeeNit700P光譜儀條件

表2 石墨爐升溫程序

2.4 樣品測(cè)定 儀器預(yù)熱一段時(shí)間后，以優(yōu)化后的最佳條件測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和樣品溶液。以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的鎘濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并通過樣品溶液的吸光度值求出樣品溶液中的鎘濃度。

2.5 結(jié)果計(jì)算

計(jì)算公式為：X=（C1-C0）×V×1000/m×1000；

式中：X為試樣中Cd含量，μg/kg或μg/L；C1為測(cè)定樣液中Cd含量，μg/mL；C0為空白液中Cd含量，μg/mL；V為試樣消化液定量總體積，mL；m為試樣質(zhì)量或體積，g或mL；計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

3 結(jié)果

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍 用2μg/mL Cd的使用液在上機(jī)時(shí)用自動(dòng)校正進(jìn)樣，曲線系列濃度為0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 μg/mL。 然后用濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線 （如圖1）。結(jié)果表明，鎘的濃度在2μg/mL以內(nèi)與吸光度呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9986。

3.2 最低檢出限 在同一個(gè)工作條件下，對(duì)11次試劑空白測(cè)定，算出方法的檢出限為0.0255μg/L，結(jié)果見表3。

3.3 精密度 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線中1.2μg/mL的點(diǎn)連續(xù)測(cè)取11次，吸光度平均值為0.1164±0.0007，精密度為0.603（結(jié)果見表4）。

3.4 回收率實(shí)驗(yàn) 回收率添加實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖

表3 檢出限實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表4 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4 討論

目前國標(biāo)檢測(cè)飼料中鎘的方法為《GB/T 13082-1991飼料中鎘的測(cè)定方法》，該方法通過干灰化法分解樣品，在酸性條件下，有碘化鉀存在時(shí)，鎘離子與碘離子形成絡(luò)合物，被甲基異丁酮萃取分離，將有機(jī)相導(dǎo)入原子吸收儀中用火焰法進(jìn)行檢測(cè)。朱英才等（2015）研究結(jié)果表明，用萃取劑富集后上機(jī)比未經(jīng)萃取方法檢測(cè)限低，但是萃取操作過程比較繁瑣，效率低下，目前國家標(biāo)準(zhǔn)（GB-13078-2001）對(duì)配合飼料中鎘的限量要求為0.5 mg/kg，未采取萃取過程的實(shí)驗(yàn)方法完全能夠滿足檢測(cè)需要，故本次實(shí)驗(yàn)中樣品沒有萃取。并且在實(shí)驗(yàn)中，用石墨爐法代替火焰法進(jìn)行飼料中鎘的檢測(cè)，效率高且靈敏度高。

國標(biāo)中樣品的前處理方法在灰化的時(shí)候先用200℃保持1 h，再升至300℃保持1 h，最后升溫至500℃灼燒16 h，耗費(fèi)時(shí)間過長(zhǎng)，而在本次試驗(yàn)中采用550℃灼燒4 h至樣品成灰白色，結(jié)果表明，用550℃灼燒4 h完全能滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

表5 炭化前和消解前加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)對(duì)比

本次實(shí)驗(yàn)中添加回收分別放在炭化前和消解前，每個(gè)樣品各做3個(gè)平行，目的是驗(yàn)證在炭化和灰化階級(jí)鎘的損失情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種添加方式回收率相差不大，在炭化和灰化過程中，鎘元素?fù)p失不大。

5 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了檢測(cè)配合飼料中鎘元素的石墨爐原子吸收光譜法，鎘元素在0.0～2.0μg/kg濃度范圍內(nèi)具有良好的線性，配合飼料空白樣品添加回收率為97.7%～103.3%，該方法具操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適用于配合飼料中重金屬鎘的檢測(cè)。

[1]GB/T 13082-1991.飼料中鎘的測(cè)定方法[S].

[2]GB/T 5009.15-2003食品中鎘的測(cè)定[S].

[3]李偉，朱暢，劉子明，等.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品中鉛、鎘含量[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，19：63 ～ 64.

[4]李曉麗，何萬領(lǐng)，董淑麗.重金屬對(duì)飼料污染的分析及防制措施[J].飼料工業(yè)，2006，27（17）：48 ～ 51.

[5]魏金濤.飼料中天然污染物及其危害[J].中國動(dòng)物保健，2005，11：49～50.

[6]于炎湖.飼料安全性問題[J].養(yǎng)殖與飼料，2003，2：3 ～ 5.

[7]朱英才，彭強(qiáng).火焰原子吸收光譜法測(cè)定配合飼料中的鎘[J].南方農(nóng)業(yè)，2015，16：77 ～ 79.

[8]Sponza D，Karaoglu N.Environment International[J].2002，27：541～553.