石墨爐原子吸收法測定地表水中鎘的不確定度評定

摘要：為保證農作物生長環境中重金屬的檢測質量，科學地評定檢測結果的分散性，依據國家標準方法和測量不確定度評定與表示的理論，以農業灌溉區地表水為例，評定了石墨爐原子吸收法測定地表水中鎘的不確定度。測得地表水樣中鎘的濃度為２．１５ μｇ／Ｌ，擴展不確定度Ｕ９５＝０．１９ μｇ／Ｌ（ｋ＝２）。結果表明，利用該法測定地表水中的重金屬時，對其合成標準不確定度的主要貢獻來自儀器分析過程。

關鍵詞：不確定度；石墨爐原子吸收法；地表水；鎘

中圖分類號：Ｘ８３０．５文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）14－2963-04

Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃａｄｍｉｕｍ ｉｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｔｅｒ ｂｙ Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｆｕｒｎａｃｅ Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ

ＧＯＮＧ Ｊｉａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｑｕａｎ，ＺＨＡＮ Ｙｏｎｇ－ｇｅ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｉｓｏｔｏｐｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ Ｄｅｌｔａ Ｗａｔｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｆｒｏｍ ｇｒｏｗth ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｃｒｏｐｓ， ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓａｎｃｙ ｏｆ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｃａｄｍｉｕｍ（Ｃｄ） ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ａｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｉｒｒｉｇａｔｉｎｇ ａｒｅａ ｂｙ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｆｕｒｎａｃｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ on the base of ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ． Ｃｄ ｗａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ａｔ ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２．１５ μｇ／Ｌ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ， ａｎｄ ０．１９ μｇ／Ｌ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ， Ｕ９５（ｋ＝２）， ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ of ｕｓｉｎｇ ｓｕｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ； ｇｒａｐｈｉｔｅ ｆｕｒｎａｃｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ； ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ； ｃａｄｍｉｕｍ

測量不確定度是合理地表征賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數［１］。廣義上可理解為對測量結果正確性的可疑程度［２］。凡是提供用作證明或國際互認數據的機構，均須具有評定不確定度的能力。實施不確定度評定，不僅是不同學科之間交流的需要，也是適應經濟全球化發展的需要。凡是通過中國實驗室國家認可委員會認可的檢測和校準實驗室，都應按照標準（ＧＢ／Ｔ ２７０２５－

２００８［３］等同于ＩＳＯ／ＩＥＣ１７０２５：２００５［４］）的要求，對測量結果進行不確定度的評定。近年來，食品安全和水環境污染問題引起社會廣泛關注，為保證農作物生長環境中重金屬的檢測質量，科學地評定檢測結果的分散性，本文以石墨爐原子吸收法測定鎘為例，解析檢測地表水中痕量重金屬的不確定度評定。

１材料與方法

１．１材料與儀器

水樣采自珠江廣州大學城河段某水閘閘口，分左、中、右３點各取表層（０～５０ ｃｍ）水樣１００ ｍＬ，混合均勻后運回實驗室４ ℃保存備用。

鎘標準樣品原液購于國家標準物質中心。

ＩＣＥ－３５００型原子吸收光譜儀（美國熱電公司）。

１．２方法

依據《水和廢水監測分析方法（第四版增補版）》［５］中的標準方法，通過原子吸收光譜儀對采集的地表水樣中的鎘（Ｃｄ）進行測定。

２結果與分析

測定的不確定度主要來自標準溶液配制和儀器分析過程，其具體輸入量的分析與計算如下。

２．１標準溶液配制的不確定度

２．１．１過程概述將鎘標準樣品原液，使用經檢定或校準的移液器和單標線容量瓶，對原液進行三級稀釋，配制成標準曲線溶液。

２．１．２數學模型與不確定度計算公式Ｃｄ標準溶液的濃度按下式計算：

Ｃ＝

其中，Ｃ：標準曲線濃度（μｇ／Ｌ）；C0：標準樣品原液濃度（μｇ／Ｌ）；Ｖ１：吸取原液體積（ｍＬ）；Ｖ２：吸取一級儲備液體積（ｍＬ）；Ｖ３：吸取二級儲備液體積（ｍＬ）；Ｖ４：稀釋成一級儲備液所用容量瓶體積（ｍＬ）；Ｖ５：稀釋成二級儲備液所用容量瓶體積（ｍＬ）；Ｖ６：稀釋成標準曲線溶液所用容量瓶體積（ｍＬ）。

稀釋標準溶液的合成標準不確定度ｕｃ（Ｃ）來源于以上７個因素（C0，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）的不確定度分量，通過下式計算［１］：

ｕｃ（Ｃ）＝Ｃ×

３結論與分析

經本研究評定石墨爐原子吸收法測定地表水中鎘的不確定度發現，標準溶液配制引入的不確定度分量對最終結果影響甚微，該法的合成標準不確定度主要來自儀器分析過程的貢獻。因此，對于此類重金屬痕量分析而言，保證儀器高效、穩定的運行是降低其不確定度的重要途徑。

參考文獻：

［１］ 中國實驗室國家認可委員會． 化學分析中不確定度的評估指南［Ｍ］． 北京：中國計量出版社，２００６．

［２］ ＪＪＦ１０５９－１９９９． 測量不確定度評定與表示［Ｓ］．

［３］ ＧＢ／Ｔ ２７０２５－２００８． 檢測和校準實驗室能力的通用要求［Ｓ］．

［４］ ＩＳＯ／ＩＥＣ１７０２５：２００５． 檢測和校準實驗室認可準則［Ｓ］．

［５］ 國家環境保護總局和水和廢水監測分析方法編委會． 水和廢水監測分析方法［Ｍ］．第四版 （增補版） 北京：中國環境科學出版社，２００２．

［６］ ＪＪＧ６４６－２００６． 中華人民共和國國家計量檢定規程 移液器［Ｓ］．

［７］ ＪＪＧ１９６－２００６． 中華人民共和國國家計量檢定規程 常用玻璃量器［Ｓ］.

［８］ 蘭建麗，徐風云，蘭建敏． 原子吸收法測定水中鎘的不確定度評定［Ｊ］． 食品與發酵工業，２００５，３１（７）：１１４－１１６．

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