石墨炉原子吸收法测定蔬菜中铅、镉含量

2022-02-14韩永玲

青海农技推广 2022年4期

韩永玲

(青海省西宁市大通县农产品质量安全检测中心，青海大通 810100)

近年来，随着工农业生产的迅速发展，食品污染问题也日益严重。蔬菜、土壤、水质逐渐被工业废气、废水、废渣所污染，甚至有些人直接用工业废水浇灌庄稼，造成土壤耕作层内的镉、铜、砷、铬、汞、镍、铁、铝、锌、锰、铜等重金属大量富积、积累，特别是城市郊区现象更为严重；加上大量使用无机化学农药等致使蔬菜和鱼类体内的重金属含量严重超标的情况，不断在人体内积累，导致消费者重金属慢性中毒现象发生。石墨炉原子吸收光谱法在重金属含量的测定方面具有灵敏度高、操作简单、准确性好的特点，是目前测定含有痕量元素的样品最有效的方法之一，已经被广泛应用于痕量元素的测定。本文采用石墨炉原子吸收光谱法来对蔬菜中铅、镉2种有害元素的含量进行测定，结果证实该方法简便快速、准确度高、精密度好，适合蔬菜中铅、镉2种元素的测定。

1 实验情况

1.1原料与仪器

蔬菜购于青海省西宁市大通县某蔬菜生产基地；过氧化氢、硝酸磷酸二氢铵均为分析纯；Pb、Cd、都是标准储备液。北京瑞利生产的WFX130-A原子吸收分光光度计、配石墨炉原子化器，附铅和镉的空心阴极灯。分析天平：0.1 mg和1 mg、电热板、微波消解系统：配聚四氟乙烯消解内罐。需要特别注意的是所用玻璃器皿均由优级纯硝酸清洁，加5～8 ml硝酸于玻璃器皿中，放置电热板上(170℃)加热至近干，重复2～3次，用自来水反复冲洗，最后用蒸馏水冲洗干净。聚四氟乙烯消解内鑵：加8 ml优级纯硝酸于聚四氟乙烯消解内鑵，置于微波消解仪内，设置消解程序，按程序操作，待降温冷却至50℃以下，取出消解内鑵用自来水反复冲洗，最后用蒸馏水冲洗干净。可重复2～3次。

1.2实验方法及规范性引用文件

GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法

NY/T 762-2004 蔬菜农药残留检测抽样规范

NY/T 789-2004 农药残留分析样本的采样方法

GB 5009.15-2014 食品中镉的测定

GB 5009.12-2017 食品中铅的测定

1.2.1标准溶液的制备

分别将Pb、Cd、标准储备液用质量分数为1%的HNO3溶液逐级稀释，配制2种元素的标准工作溶液，标准溶液具体浓度见表1。

表1 标准溶液系列浓度

1.2.1.1镉标准使用液(100 ng/ml)：准确吸取镉标准储备液10 ul于100 ml容量瓶中，加1%硝酸溶液至刻度，混匀。

1.2.1.2镉标准系列溶液：准确吸取镉标准液(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，混匀。此时镉标准系列溶液的质量浓度分别为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铅标准中间液(1.00 mg/L)：准确吸取铅标准储备液100 ul于100 ml容量瓶中，加硝酸溶液(5+95)至刻度，混匀。

1.2.1.4铅标准系列溶液：分别吸取铅标准中间液(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，混匀。此铅标准系列溶液的质量浓度分别为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仪器测定条件采用石墨炉原子吸收光谱法优化仪器条件见表2

表2 仪器测定条件

1.2.3试样制备

蔬菜水果类样品：样品用水洗净，晾干，取可食部分，制成浆液，储于样品盒内并标明样品标签，于-20℃～-18℃冰箱中保存备用。

注：在采样和试样制备过程中，应避免试样污染。

1.2.4样品前处理

将蔬菜打浆后称取2.500 g试样，放入微波消解罐中，依次加入10 ml硝酸、2 ml过氧化氢，摇匀后放置过夜。待第二天早晨加盖拧紧，放入微波消解仪中，设置消解程序进行消解，微波消解程序见表3

表3 微波消解程序

消解结束冷却后在通风厨中打开消解罐，并将消解液转移至三角烧瓶中放在电热炉上180℃赶酸一次，待近干加水8～10 ml继续赶酸两次，在近干时将消解液用超纯水转移至10 ml容量瓶中并定容至刻度，摇匀后用原子吸收分光光度计测定其中铅、隔含量。取10 ml超纯水做空白试验。

2 结果与讨论

2.1标准曲线绘制

按质量浓度由低到高的顺序分别将20 ul标准系列溶液手动注入石墨炉，原子化后测其吸光值，以质量浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，分别测定Pb、Cd标准溶液的吸光度A，以吸光度对浓度C绘制标准曲线。线性回归方程及相关系数见表4

表4 各标准溶液线性回归方程和相关系数

标准系列溶液应不少于5个点的不同浓度的铅和镉标准溶液，相关系数不小于0.995。

2.2试样溶液的测定

在与测定标准溶液相同的实验条件下，将20 ul空白溶液或试样、质控样溶液手动注入石墨炉，原子化后测其吸光值，与标准系列比较定量。在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。

2.3分析结果的表述

2.3.1如果在样品表中输入试样称样量、定容体积，并测定样品空白，则该试样已扣除空白，测定值就是试样中铅的最终含量。换算系数为1 000。

2.3.2如果在样品表输入称样量、定容体积都是仪器默认的值1，则就按试样中铅的含量计算：

式中：

X—试样中铅/镉的含量，单位为mg/kg；

C—试样溶液中铅/镉的测定浓度，单位为ug/L；

C0—空白溶液中铅/镉的测定浓度，单位为ug/L；

V—试样消化液的定容体积，单位为ml；

m—试样的称样量，单位为g；

1 000—换算系数。当铅含量≥1.00 mg/kg时，计算结果保留三位有效数字；当铅含量<1.00 mg/kg时，计算结果保留二位有效数字。镉含量以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留两位有效数字。

2.4样品测定结果

分别测定蔬菜中两种重金属元素的含量，平行测定三次，取平均值，根据2.3和2.3.1测定所得结果见表5

表5 蔬菜中各元素含量

2.5精密度测量

精确量取两种元素的标准溶液，分别重复进样测定7次，得出各元素的吸光度值，根据《JJG 694-2009原子吸收分光光度计》检定标准连续测定7次所得Pb、Cd吸光值，计算出相对标准偏差RSD%：铅元素为1.473 2%、镉元素为2.994 3%符合石墨炉原子化器测量重复性≦5%技术条件。结果表明该方法的精密度较好。详细数据见表6、表7。

表6 铅元素详细数据

表7 镉元素详细数据

2.6回收率实验

相同的样品取两份，其中一份加入定量的待测成分标准物质；两份同时按照1.2.4样品前处理步骤制备样品溶液，进行回收率的测定，加标的一份所测定结果减去未加标的一份所得结果，其差值与加入标准的理论值之比乘以100%即为加标回收率。根据加标回收率计算公式回收率=(加标样品测定值-样品测定值/加标理论值)×100%实验测定结果见表8由表8可知铅和镉元素的回收率分别为93%和115%，符合回收率在80%～120%之间的要求此方法有较好的准确度。