徐衛(wèi)華+楊日懷+尹紅軍
(1宜賓市農(nóng)業(yè)質(zhì)量綜合檢測中心 四川 宜賓 644000; 2,3珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司 成都 611730)
摘 要: 本實驗采用快速消解前處理-火焰原子吸收光譜法測定土壤及農(nóng)產(chǎn)品(水稻)中的銅元素,與常規(guī)樣品前處理方式一樣可以保證測定的準確性,測定結(jié)果的相對誤差可以控制在質(zhì)控樣允許誤差范圍內(nèi),采用該技術測定的檢出限土壤和水稻分別為9.3和9.0μg/L,方法檢出限為0.93和0.23μg/g,采用該消解方式來說消解的結(jié)果更快,效率更高,低溫消解也不會造成樣品損失,是一種很好的前處理技術。
關鍵詞: 關鍵詞:快速消解;火焰法;銅
中圖分類號:O651.2 文獻標識碼:A
目前,農(nóng)產(chǎn)品及食品安全問題是受重點關注的,食品在生產(chǎn),流通和儲存等各環(huán)節(jié)都有可能引入污染,本文所開展實驗測定的是農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中土壤及農(nóng)產(chǎn)品的重金屬銅的含量。目前,土壤中銅的測定方式主要是電熱板全消解或微波消解-原子吸收火焰法,這也是經(jīng)典的消解方式,對應的檢測方法標準有GB/T 17138-1997 《土壤質(zhì)量 銅、鋅的測定-原子吸收分光光度法》和GB/T 5009.13-2003 《食品中銅的測定》原子吸收法和分光光度法,土壤檢測標準方法中是采用四酸溶樣法進行處理,食品檢測標準方法中是采用馬弗爐高溫灰化,硝酸提取的方式進行溶樣,兩種方法的相同之處在于都會采用高溫加熱,同時處理的時間較長,容易造成元素的損失,而本實驗所探討的前處理方式是在保證能進行準確定量的同時,將樣品進行快速溶解;并同時研究土壤與對應的農(nóng)產(chǎn)品之間相互聯(lián)系,實驗也進行了精密度和準確度測定實驗。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
1.1.1 儀器
原子吸收光譜儀(PerkinElmer公司,AA 900T),配銅空心陰極燈,配有火焰氘燈扣背景校正系統(tǒng)及縱向塞曼石墨爐背景校正系統(tǒng);電子天平(梅特勒-托利多公司, 精度0.1mg)
1.1.2試劑
銅標準液(PerkinElmer公司 1000mg/L 125 mL);硝酸,鹽酸,氫氟酸(UPS級,蘇州晶瑞化學有限公司);超純水;曲拉通TritonX-100(優(yōu)級純,默克)
1.2儀器工作條件
測定波長:Cu 324.75nm;狹縫寬度:0.7nm;讀數(shù)時間:3s;燈電流:10mA;扣背景方式:非氘燈扣背景;空氣流量:10L/min;乙炔流量:3.3 L/min
1.3實驗方法
1.3.1標準溶液的配制
本實驗涉及到農(nóng)產(chǎn)品(水稻)和土壤的測定,在測定中對于水稻采用標準曲線法進行測定,而對土壤則采用標準匹配法進行測定。
(1)標準曲線法溶液制備
準確移取10mL, 1000 mg/L的Cu標準溶液于100mL容量瓶中,以5%的HNO3定容至刻度后在分別移取0, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0于50mL容量瓶中,并用5%的HNO3定容至刻度,則各標準點的濃度分別為0, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 mg/L Cu標準溶液。
(2)標準匹配法溶液制備
分別選用不同含量的土壤標準質(zhì)控樣與土壤樣,土壤標準質(zhì)控樣前處理方式請查看下述試樣制備過程,待質(zhì)控樣液定容后,將其作為標準點來進行標準曲線的繪制,并以此進行樣品的測定,這種測定方式可有效避免基體對于測定結(jié)果的影響。
1.3.2樣品溶液制備
(1)土壤樣品溶液制備
準確稱取0.5000g樣品于聚丙烯塑料定量管中,分別加入少量水潤濕樣品后再分別加入4mLHF, 2mLHCl,2mLHNO3于消解管中,并將其置于帶消解孔的石墨消解儀中,將石墨消解爐的溫度設定在115℃,然后待其反應并持續(xù)約30min后取下消解管,然后冷卻并定容至50mL。
(2)水稻樣品溶液制備
準確稱取2.000g樣品與聚丙烯塑料定量管中,分別加入少量水潤濕樣品后再分別加入4mL HNO3于消解管中,并將其置于帶消解孔的石墨消解爐中,將石墨消解爐的溫度設定在100℃,然后待其反應并持續(xù)約30min后取下消解管,然后冷卻并用0.5%硝酸+0.05%曲拉通定容至50mL。
2 結(jié)果與分析
2.1標準曲線的繪制
實驗按照1.2的參數(shù)條件進行工作曲線的繪制,實驗中工作曲線范圍為0-2.0mg/L,線性方程為Y=0.098X-0.00031;線性相關系數(shù)為0.99978
2.2 消解方式對比
快速消解方式和常規(guī)全消解的方式對比見表1,可以看出濕法快速消解方式所消耗的時間約為常規(guī)消解方法的三分之一,同時酸消耗量小,避免造成試劑空白高,同時基體影響小,因此該方法更加快速高效。
2.3測定結(jié)果
實驗采集了宜賓地區(qū)的土壤及對應區(qū)域的水稻樣品,表2是土壤和水稻分別測定的結(jié)果,GB15618 -2008 《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》中規(guī)定了農(nóng)業(yè)用地土壤中Cu的最高限量標準為100 μg/g,從測定結(jié)果可以看到,選定的待測土壤某些樣品已經(jīng)超過了最高限量標準,說明土壤質(zhì)量可能受到了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的污染;GB15199中規(guī)定食品中糧食類銅限量標準為10μg/g,從測定結(jié)果看到,待測樣品中Cu的含量是在限值含量以下,說明是水稻產(chǎn)品中Cu含量是合格的。圖2是土壤樣品和水稻樣品的含量對比圖,從圖中也可以看到,土壤及其對應位置取樣的水稻產(chǎn)品的高低含量之間存在一定的正比關系,說明糧食植物對于土壤中的重金屬存在一定的富集作用,工農(nóng)業(yè)活動會加劇土壤中重金屬的積累,進而間接對人體造成一定的危害。
2.4精密度實驗
實驗也進行了快速消解技術的精密度,見表3所示,將樣品同時測定7次后發(fā)現(xiàn)樣品的精密度可以控制在3%以下。
2.5準確度實驗
為驗證測定結(jié)果的準確性,實驗中進行了質(zhì)控樣的測定,表4是質(zhì)控樣的測定結(jié)果,從其中可以看到,質(zhì)控樣的結(jié)果是在真值的區(qū)間范圍內(nèi)的,說明該樣品前處理方法和儀器的測定方法是滿足測定要求的。
2.6方法檢出限
實驗進行了檢出限實驗,對基體空白測定11次,分別取11次測定的平均值進行計算,檢出限D(zhuǎn)L=3σ/S,方法檢出限MDL=DL×稀釋倍數(shù)。
3結(jié)論
實驗主要是進行了土壤及農(nóng)產(chǎn)品的快速消解前處理實驗研究,快速消解比常規(guī)的電熱板消解的優(yōu)勢在于可以減少前處理時間、避免高溫消解造成樣品損失、減小加酸量,避免帶來試劑沾污,避免趕酸,減小基體效應、減小實驗操作人員的工作量,避免不必要的外來因素對測定的影響,實驗不僅驗證了快速消解前處理實驗的準確性,而且還驗證了土壤與農(nóng)產(chǎn)品的之間含量存在一定的對應關系,可以為深入研究工農(nóng)業(yè)污染與食品安全提供研究課題。
參考文獻
[1] 國家環(huán)境保護部.土壤質(zhì)量 銅、鋅的測定-原子吸收分光光度法[S].中華人民共和國國家標準,1997
[2] 中國國家標準化委員會/中華人民共和國衛(wèi)生部.食品中銅的測定-原子吸收分光光度法[S]. 中華人民共和國國家標準,2003
[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品中銅限量衛(wèi)生標準[S]. 中華人民共和國國家標準,1994
[4] 國家環(huán)保部/國家質(zhì)檢總局.土壤環(huán)境質(zhì)量標準[S].中華人民共和國國家標準,2008
作者簡介:徐衛(wèi)華,1981年— ,男,農(nóng)藝師,大學本科,主要從事農(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地環(huán)境中重金屬檢測。