石墨爐原子吸收法測定蔬菜中鉛、鎘含量

韓永玲

(青海省西寧市大通縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心，青海 大通 810100)

近年來，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，食品污染問題也日益嚴(yán)重。蔬菜、土壤、水質(zhì)逐漸被工業(yè)廢氣、廢水、廢渣所污染，甚至有些人直接用工業(yè)廢水澆灌莊稼，造成土壤耕作層內(nèi)的鎘、銅、砷、鉻、汞、鎳、鐵、鋁、鋅、錳、銅等重金屬大量富積、積累，特別是城市郊區(qū)現(xiàn)象更為嚴(yán)重；加上大量使用無機化學(xué)農(nóng)藥等致使蔬菜和魚類體內(nèi)的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)的情況，不斷在人體內(nèi)積累，導(dǎo)致消費者重金屬慢性中毒現(xiàn)象發(fā)生。石墨爐原子吸收光譜法在重金屬含量的測定方面具有靈敏度高、操作簡單、準(zhǔn)確性好的特點，是目前測定含有痕量元素的樣品最有效的方法之一，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于痕量元素的測定。本文采用石墨爐原子吸收光譜法來對蔬菜中鉛、鎘2種有害元素的含量進行測定，結(jié)果證實該方法簡便快速、準(zhǔn)確度高、精密度好，適合蔬菜中鉛、鎘2種元素的測定。

1 實驗情況

1.1原料與儀器

蔬菜購于青海省西寧市大通縣某蔬菜生產(chǎn)基地；過氧化氫、硝酸磷酸二氫銨均為分析純；Pb、Cd、都是標(biāo)準(zhǔn)儲備液。北京瑞利生產(chǎn)的WFX130-A原子吸收分光光度計、配石墨爐原子化器，附鉛和鎘的空心陰極燈。分析天平：0.1 mg和1 mg、電熱板、微波消解系統(tǒng)：配聚四氟乙烯消解內(nèi)罐。需要特別注意的是所用玻璃器皿均由優(yōu)級純硝酸清潔，加5～8 ml硝酸于玻璃器皿中，放置電熱板上(170℃)加熱至近干，重復(fù)2～3次，用自來水反復(fù)沖洗，最后用蒸餾水沖洗干凈。聚四氟乙烯消解內(nèi)鑵：加8 ml優(yōu)級純硝酸于聚四氟乙烯消解內(nèi)鑵，置于微波消解儀內(nèi)，設(shè)置消解程序，按程序操作，待降溫冷卻至50℃以下，取出消解內(nèi)鑵用自來水反復(fù)沖洗，最后用蒸餾水沖洗干凈?？芍貜?fù)2～3次。

1.2實驗方法及規(guī)范性引用文件

GB/T 6682-2008 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法

NY/T 762-2004 蔬菜農(nóng)藥殘留檢測抽樣規(guī)范

NY/T 789-2004 農(nóng)藥殘留分析樣本的采樣方法

GB 5009.15-2014 食品中鎘的測定

GB 5009.12-2017 食品中鉛的測定

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

分別將Pb、Cd、標(biāo)準(zhǔn)儲備液用質(zhì)量分數(shù)為1%的HNO3溶液逐級稀釋，配制2種元素的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，標(biāo)準(zhǔn)溶液具體濃度見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列濃度

1.2.1.1鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液(100 ng/ml)：準(zhǔn)確吸取鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液10 ul于100 ml容量瓶中，加1%硝酸溶液至刻度，混勻。

1.2.1.2鎘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：準(zhǔn)確吸取鎘標(biāo)準(zhǔn)液(100 ng/ml)0 ml、0.25 ml、0.50 ml 、1.00 ml、1.50 ml、2.00 ml、3.00 ml、4.00 ml于100 ml容量瓶中，加1%硝酸溶液至刻度，混勻。此時鎘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度分別為0 ng/ml、0.25 ng/ml、0.50 ng/ml、1.0 ng/ml、1.5 ng/ml、2.0 ng/ml、3.0 ng/ml、4.0 ng/ml。

1.2.1.3鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.00 mg/L)：準(zhǔn)確吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲備液100 ul于100 ml容量瓶中，加硝酸溶液(5+95)至刻度，混勻。

1.2.1.4鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：分別吸取鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.00 mg/L)0 ml、0.50 ml、0.75 ml、1.00 ml、1.50 ml和2.00 ml于100 ml容量瓶中，加硝酸溶液(5+95)至刻度，混勻。此鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度分別為0 ug/L、2.5 ug/L、5.0 ug/L、10.0 ug/L、20.0 ug/L、30.0 ug/L、40.0 ug/L。

1.2.2儀器測定條件 采用石墨爐原子吸收光譜法優(yōu)化儀器條件見表2

表2 儀器測定條件

1.2.3試樣制備

蔬菜水果類樣品：樣品用水洗凈，晾干，取可食部分，制成漿液，儲于樣品盒內(nèi)并標(biāo)明樣品標(biāo)簽，于-20℃～-18℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

注：在采樣和試樣制備過程中，應(yīng)避免試樣污染。

1.2.4樣品前處理

將蔬菜打漿后稱取2.500 g試樣，放入微波消解罐中，依次加入10 ml硝酸、2 ml過氧化氫，搖勻后放置過夜。待第二天早晨加蓋擰緊，放入微波消解儀中，設(shè)置消解程序進行消解，微波消解程序見表3

表3 微波消解程序

消解結(jié)束冷卻后在通風(fēng)廚中打開消解罐，并將消解液轉(zhuǎn)移至三角燒瓶中放在電熱爐上180℃趕酸一次，待近干加水8～10 ml繼續(xù)趕酸兩次，在近干時將消解液用超純水轉(zhuǎn)移至10 ml容量瓶中并定容至刻度，搖勻后用原子吸收分光光度計測定其中鉛、隔含量。取10 ml超純水做空白試驗。

2 結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

按質(zhì)量濃度由低到高的順序分別將20 ul標(biāo)準(zhǔn)系列溶液手動注入石墨爐，原子化后測其吸光值，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，分別測定Pb、Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A，以吸光度對濃度C繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表4

表4 各標(biāo)準(zhǔn)溶液線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)系列溶液應(yīng)不少于5個點的不同濃度的鉛和鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，相關(guān)系數(shù)不小于0.995。

2.2試樣溶液的測定

在與測定標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的實驗條件下，將20 ul空白溶液或試樣、質(zhì)控樣溶液手動注入石墨爐，原子化后測其吸光值，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。在重復(fù)性條件下獲得兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的20%。

2.3分析結(jié)果的表述

2.3.1如果在樣品表中輸入試樣稱樣量、定容體積，并測定樣品空白，則該試樣已扣除空白，測定值就是試樣中鉛的最終含量。換算系數(shù)為1 000。

2.3.2如果在樣品表輸入稱樣量、定容體積都是儀器默認的值1，則就按試樣中鉛的含量計算：

式中：

X—試樣中鉛/鎘的含量，單位為mg/kg；

C—試樣溶液中鉛/鎘的測定濃度，單位為ug/L；

C0—空白溶液中鉛/鎘的測定濃度，單位為ug/L；

V—試樣消化液的定容體積，單位為ml；

m—試樣的稱樣量，單位為g；

1 000—換算系數(shù)。當(dāng)鉛含量≥1.00 mg/kg時，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字；當(dāng)鉛含量<1.00 mg/kg時，計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字。鎘含量以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

2.4樣品測定結(jié)果

分別測定蔬菜中兩種重金屬元素的含量，平行測定三次，取平均值，根據(jù)2.3和2.3.1測定所得結(jié)果見表5

表5 蔬菜中各元素含量

2.5精密度測量

精確量取兩種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別重復(fù)進樣測定7次，得出各元素的吸光度值，根據(jù)《JJG 694-2009原子吸收分光光度計》檢定標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)測定7次所得Pb、Cd吸光值，計算出相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%：鉛元素為1.473 2%、鎘元素為2.994 3%符合石墨爐原子化器測量重復(fù)性≦5%技術(shù)條件。結(jié)果表明該方法的精密度較好。詳細數(shù)據(jù)見表6、表7。

表6 鉛元素詳細數(shù)據(jù)

表7 鎘元素詳細數(shù)據(jù)

2.6回收率實驗

相同的樣品取兩份，其中一份加入定量的待測成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；兩份同時按照1.2.4樣品前處理步驟制備樣品溶液，進行回收率的測定，加標(biāo)的一份所測定結(jié)果減去未加標(biāo)的一份所得結(jié)果，其差值與加入標(biāo)準(zhǔn)的理論值之比乘以100%即為加標(biāo)回收率。根據(jù)加標(biāo)回收率計算公式回收率=(加標(biāo)樣品測定值-樣品測定值/加標(biāo)理論值)×100%實驗測定結(jié)果見表8由表8可知鉛和鎘元素的回收率分別為93%和115%，符合回收率在80%～120%之間的要求此方法有較好的準(zhǔn)確度。

表8 回收率實驗結(jié)果

3 結(jié)論

通過采用石墨爐原子吸收法測定蔬菜中Pb、Cd兩種有毒有害重金屬元素含量、精密度、加標(biāo)回收率等試驗證明，該方法精密度好、快速方便，適用于蔬菜中Pb、Cd微量重金屬元素的測定。