原子吸收檢測土壤重金屬鎘的優化實驗

羅 磊

（玉溪市農產品質量安全檢驗檢測中心，云南 紅塔 653100）

隨著社會經濟的飛速發展，農產品食品的安全問題得到了空前的重視，在農產品食品安全問題上甚至已經追溯到了產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極其重要的一種方式，到目前為止也是運用最為廣泛的一種方式。文章以水稻土為例進行實驗研究分析，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，如果檢測結果有保證，則可降低前處理的危險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減少，實驗難度得以有效降低[1-2]。優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 實驗材料

主要儀器：石墨爐原子吸收分光光度計（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：優級純硝酸、優級純氫氟酸、優級純高氯酸、優級純鹽酸、純凈水等。

1.2 實驗驗證比對

文章根據水稻土壤的基本情況，采用類似的國標土壤樣品GSS-22、GSS-24和GSS-28為檢測樣品，采用優化方法和GB/T 17141—1997方法進行實驗設計，比對檢測結果的準確性和精密度。其中：儀器設備的參數是根據實際情況優化后的參數，兩組實驗上機分析時儀器設備參數保持不變。

1.3 儀器參數

儀器PE9000H通過優化后的參數由表1可見，實驗分析過程儀器條件參數保持一致，上機分析的標準曲線用一條，空白樣品根據GB/T 17141—1997方法和優化設計實驗方法分別制備[3]。

表1 儀器檢測條件

1.4 試液制備及優化

準確稱取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，電熱板溫度調至210℃，直至內容物黏稠，表面有少量液體光澤，后取下放置，余熱揮發至近干，用水沖洗坩堝內壁，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。然后轉移至50 mL刻度離心管中用純凈水定容，搖勻備用（注：有機質較為豐富的土壤可以考慮三酸消解法，可以根據電熱板和坩堝的情況適當調節加熱溫度）。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

標準曲線采用五點配標法，經過實驗驗證得到：線性范圍為0.5～5.0 μg·L-1；測量狀態：線性通過原點；線性方程Y=0.03239X；相關系數0.99986；檢出限：GB/T 17141—1997方法檢出限0.01 mg·kg-1，優化方法制備7組平行空白上機分析計算得出檢出限：0.006 mg·kg-1。

2.2 國標方法跟優化方法檢測結果比對

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，用相同的校準曲線進行檢測，得出檢測結果。由表2可見，試劑空白都符合實驗吸光度要求，≥0.01，國標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；優化方法的3個樣品檢測結果均在參考值范圍內；國標方法的3個樣品檢測結果均在參考值范圍內。但從檢測結果不難看出，GSS-22、GSS-24含量低的情況下，優化方法檢測依然很穩定，但國標方法由于受到各種干擾，檢測結果穩定性較差一些。

表2 優化、國標方法檢測結果

2.3 優化方法應用

選擇其他類型的國標土壤樣品GSS-2、GSS-3、GSS-5、GSS-6、GSS-7、GSS-26，采用優化方法前處理制備試液進行檢測，計算檢測結果及相對標準偏差，由表3可見。檢測結果都在國標土壤樣品參考值范圍內，RSD在0~8.45%，該方法檢測結果準確、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 結論

文章通過優化GB/T 17141—1997土壤質量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法中鎘的檢測方法，并用改進后的方法測定了磚紅壤中的3種國標土壤。實驗結果表明，優化方法可以在不使用高氯酸、鹽酸的情況下獲得更優的檢測結果，而且大大地縮短了樣品制備所需要的時間。實驗過程中減少了50%以上的總酸用量、大大節省了檢測成本，同時因為實驗步驟有所簡化，大大降低了檢測人員的上手難度和高氯酸在實驗過程中產生的危險因素。結果表明，可以使用優化方法開展對土壤鎘的風險預警、風險評價、篩查實驗等。