快速消解技術(shù)

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(shù)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(shù)。

關(guān)鍵詞： 關(guān)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(shè)定在115℃，然后待其反應(yīng)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(shè)定在100℃，然后待其反應(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(shù)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(yīng)、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(yīng)關(guān)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。