原子吸收檢測土壤重金屬鎘的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

羅 磊

（玉溪市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測中心，云南 紅塔 653100）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品食品的安全問題得到了空前的重視，在農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題上甚至已經(jīng)追溯到了產(chǎn)地土壤安全狀況等方面。原子吸收檢測土壤重金屬，是對土壤重金屬檢測及評價(jià)極其重要的一種方式，到目前為止也是運(yùn)用最為廣泛的一種方式。文章以水稻土為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析，探討GB/T 17141—1997方法中的四酸消解是否能簡化成三酸消解或者兩酸消解方法。酸的種類和總量都減少的情況下，如果檢測結(jié)果有保證，則可降低前處理的危險(xiǎn)性和減少消耗的時間。另外，前處理加入的試劑減少從而帶來的是試劑空白或者試劑干擾降低，前處理的操作步驟也會相應(yīng)減少，實(shí)驗(yàn)難度得以有效降低[1-2]。優(yōu)化方法可能帶來的效益是顯而易見的，值得探究。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

主要儀器：石墨爐原子吸收分光光度計(jì)（PE900H）、電子天平、控溫電熱板、離心管、樹脂坩堝、容量瓶、移液槍。

主要試劑：優(yōu)級純硝酸、優(yōu)級純氫氟酸、優(yōu)級純高氯酸、優(yōu)級純鹽酸、純凈水等。

1.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證比對

文章根據(jù)水稻土壤的基本情況，采用類似的國標(biāo)土壤樣品GSS-22、GSS-24和GSS-28為檢測樣品，采用優(yōu)化方法和GB/T 17141—1997方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，比對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。其中：儀器設(shè)備的參數(shù)是根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化后的參數(shù)，兩組實(shí)驗(yàn)上機(jī)分析時儀器設(shè)備參數(shù)保持不變。

1.3 儀器參數(shù)

儀器PE9000H通過優(yōu)化后的參數(shù)由表1可見，實(shí)驗(yàn)分析過程儀器條件參數(shù)保持一致，上機(jī)分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線用一條，空白樣品根據(jù)GB/T 17141—1997方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法分別制備[3]。

表1 儀器檢測條件

1.4 試液制備及優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.0005 g）試樣于50 mL聚四氟乙烯坩堝中，用水潤濕后，依次加入氫氟酸5 mL、硝酸5 mL，搖勻，加蓋在電熱板上160℃回流約40～60 min（直至坩堝邊上的黑色物質(zhì)基本消失），中間多次取下蓋子后搖勻。最后取下蓋子，注意讓蓋子上的溶液盡量流入坩堝中，電熱板溫度調(diào)至210℃，直至內(nèi)容物黏稠，表面有少量液體光澤，后取下放置，余熱揮發(fā)至近干，用水沖洗坩堝內(nèi)壁，并加入硝酸0.5 mL，在140℃電熱板上直至微沸趕酸，取下放至室溫。然后轉(zhuǎn)移至50 mL刻度離心管中用純凈水定容，搖勻備用（注：有機(jī)質(zhì)較為豐富的土壤可以考慮三酸消解法，可以根據(jù)電熱板和坩堝的情況適當(dāng)調(diào)節(jié)加熱溫度）。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

標(biāo)準(zhǔn)曲線采用五點(diǎn)配標(biāo)法，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到：線性范圍為0.5～5.0 μg·L-1；測量狀態(tài)：線性通過原點(diǎn)；線性方程Y=0.03239X；相關(guān)系數(shù)0.99986；檢出限：GB/T 17141—1997方法檢出限0.01 mg·kg-1，優(yōu)化方法制備7組平行空白上機(jī)分析計(jì)算得出檢出限：0.006 mg·kg-1。

2.2 國標(biāo)方法跟優(yōu)化方法檢測結(jié)果比對

通過不同的前處理方法，相同條件制備試液，在相同的儀器條件下，用相同的校準(zhǔn)曲線進(jìn)行檢測，得出檢測結(jié)果。由表2可見，試劑空白都符合實(shí)驗(yàn)吸光度要求，≥0.01，國標(biāo)方法由于加入的試劑種類和總量較多，試液空白的吸光度相對高一些；優(yōu)化方法的3個樣品檢測結(jié)果均在參考值范圍內(nèi)；國標(biāo)方法的3個樣品檢測結(jié)果均在參考值范圍內(nèi)。但從檢測結(jié)果不難看出，GSS-22、GSS-24含量低的情況下，優(yōu)化方法檢測依然很穩(wěn)定，但國標(biāo)方法由于受到各種干擾，檢測結(jié)果穩(wěn)定性較差一些。

表2 優(yōu)化、國標(biāo)方法檢測結(jié)果

2.3 優(yōu)化方法應(yīng)用

選擇其他類型的國標(biāo)土壤樣品GSS-2、GSS-3、GSS-5、GSS-6、GSS-7、GSS-26，采用優(yōu)化方法前處理制備試液進(jìn)行檢測，計(jì)算檢測結(jié)果及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，由表3可見。檢測結(jié)果都在國標(biāo)土壤樣品參考值范圍內(nèi)，RSD在0~8.45%，該方法檢測結(jié)果準(zhǔn)確、偏差較小、精密度較好，作為常見土壤中鎘檢測的前處理方法具有一定的可靠性。

3 結(jié)論

文章通過優(yōu)化GB/T 17141—1997土壤質(zhì)量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法中鎘的檢測方法，并用改進(jìn)后的方法測定了磚紅壤中的3種國標(biāo)土壤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化方法可以在不使用高氯酸、鹽酸的情況下獲得更優(yōu)的檢測結(jié)果，而且大大地縮短了樣品制備所需要的時間。實(shí)驗(yàn)過程中減少了50%以上的總酸用量、大大節(jié)省了檢測成本，同時因?yàn)閷?shí)驗(yàn)步驟有所簡化，大大降低了檢測人員的上手難度和高氯酸在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素。結(jié)果表明，可以使用優(yōu)化方法開展對土壤鎘的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、篩查實(shí)驗(yàn)等。