周敏 薛曉熠 邵衛(wèi)衛(wèi) 陳雪琪 衛(wèi)榮 姜方方 邢偉齊
(江蘇澄信檢驗檢測認證有限公司)
在經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代,一次性塑料餐飲具隨處可見,已成為我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。在提供便利的同時,也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染[1,2]。隨著環(huán)保要求的不斷提高,越來越多的可降解塑料被研究出來替代傳統(tǒng)塑料[3,4],同時國家也制訂了一系列生物降解塑料標準。
2020 年11 月9 號,國家頒布了GB/T 18006.3-2020《一次性可降解餐飲具通用技術要求》[5],并于2020 年12 月31 日開始實施。標準中考慮到可降解塑料在環(huán)境中全生物降解后,其有機碳部分被微生物分解轉(zhuǎn)化成了二氧化碳(和/或甲烷)等小分子物質(zhì),而所含的這些重金屬會殘留在降解環(huán)境中,所以從環(huán)境安全角度出發(fā),規(guī)定了重金屬的指標限值[6]。GB/T 18006.3-2020 標中規(guī)定Pb 和Cr 的限量要求為50 mg/kg,Cd 的限量要求為0.5 mg/kg,Ni 的限量要求為25 mg/kg。
本文采用微波消解的前處理方法,通過石墨爐原子吸收分光度計測定一次性可降解餐飲具中Pb、Cd、Cr、Ni 重金屬元素的含量,為產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供技術支撐。
PinAAcle 900Z 石墨爐原子吸收分光光度計(美國,珀金埃爾默);CEM Mars240/50 微波消解儀(美國,培安);XS205DU 電子天平(瑞士,梅特勒-托利多)。
Pb、Cd、Cr、Ni 單標儲備液(均為1000 mg/L,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司)。HNO3(優(yōu)級純,上海安譜試驗科技股份有限公司),H2O2(優(yōu)級純,天津市大茂化學試劑廠),HF(分析純,無錫市展望化工試劑有限公司)。實驗室用水由A3-05/10-BE Aquapro(重慶艾科浦)純水機制備。
表1 石墨爐原子吸收分光度計參數(shù)Table 1 Parameters of graphite furnace atomic absorption spectrophotometer
根據(jù)試樣狀態(tài),將試樣剪碎至5 mm×5 mm以下,準確稱取上述試樣0.2 g(精確至0.0001 g)于聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL 硝酸,1mL氫氟酸,1 mL 雙氧水,蓋上蓋子,擰緊外套,置于微波消解儀中消解。冷卻至室溫。
取出消解罐,將溶液小心過濾轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,用水洗滌消解罐及蓋子2-3 次,洗滌液過濾并入容量瓶中,定容至刻度。
同時做樣品空白。若目標物濃度過高,樣品消解液可進行適當稀釋,使其稀釋后目標物濃度在標曲線性范圍內(nèi)。
1.4.1 標準儲備溶液
分別移取1mL Pb、Cd、Cr、Ni 標準溶液(濃度均為1000 mg/L)于4 個100 mL 容量瓶中,用(5+95)硝酸稀釋定容至刻度。配置為10 mg/L的標準儲備溶液,備用。
1.4.2 標準曲線溶液
取1.4.1 配置的各元素標準儲備液,分別用(5+95)硝酸稀釋配置成標準工作溶液。各元素質(zhì)量濃度見表2。
表2 各元素質(zhì)量濃度Table 2 Mass concentration of each element
待儀器穩(wěn)定后,進樣1.4.2 項下配置的Pb、Cd、Cr、Ni 系列標準溶液各20μ L,記錄吸光度。以Pb、Cd、Cr、Ni 的吸光度為縱坐標(Y),相應的質(zhì)量濃度為橫坐標(X),繪制工作曲線。
用儀器連續(xù)進樣樣品空白溶液20 次,記錄吸光度,計算標準偏差。其中 Pb 的標準偏差為0.001586,Cd 的標準偏差為0.001396,Cr 的標準偏差為0.016807,Ni 的標準偏差為0.01837。以測定結(jié)果3 倍的標準偏差作為儀器檢出限,稱樣量0.2 g,定容體積25 mL 計,計算方法檢出限。各元素回歸方程及檢出限見表3。
表3 各元素線性方程及檢出限Table 3 linear equation and detection limit of each element
取空白樣品,分別加入3 個濃度水平的標準溶液,制備最終進樣濃度分別為Pb(5.0μ g/L,
25.0μ g/L,50.0μ g/L),Cd(0.2μ g/L,1.0μ g/L,2.0μ g/L),Cr(2.0μ g/L,5.0μ g/L,10.0μ g/L),Ni(5.0μ g/L,25μ g/L,50μ g/L)來考察加標回收。按照1.3 方式處理加標樣品,每個加標樣品制備6 份,分別上機分析。測定結(jié)果見表4,加標回收率在97.8%-103.3%,精密度測試相對標準偏差范圍在1.1%-6.6%之間。
表4 加標回收率及精密度測試結(jié)果Table 4 standard addition recovery and precision test results
選取市售的三種一次性可降解餐飲具(吸管,叉子,勺子)根據(jù)1.3 進行樣品制備。每個樣品平行測定2 次,檢測結(jié)果如表5 所示。
表5 不同一次性可降解餐飲具重金屬測定結(jié)果Table 5 Determination results of heavy metals in different disposable degradable tableware
本文建立了一次性可降解餐飲具中Pb、Cd、Cr、Ni4 種重金屬的檢測方法,樣品通過微波消解,采用原子吸收分光度法檢測。實驗考察了各元素的相關線性,方法檢出限,回收率及精密度等指標,結(jié)果表明該方法的重復性及精密度較好。此外還對3 種實際樣品進行檢測,均有不同含量及種類的重金屬檢出。
本方法操作簡單,樣品前處理便捷,可用于一次性可降解餐飲具中Pb、Cd、Cr、Ni 4 種重金屬的檢測。