石墨爐原子吸收光譜法測定配合飼料中的鎘

梁 斌，祝秀梅， 唐 煜， 張 憬， 南玉琴， 吳志奇， 戴海潔， 王登臨

（甘肅省獸藥飼料監察所，甘肅蘭州 730030）

鎘是一種有毒的重金屬元素，在自然界中分布很廣，但其含量很低。由于鎘會通過飼料在動物體內殘留和富集，最終通過食物鏈的生物富集作用蓄積在人體內，容易造成人體重金屬中毒，損害人體腎臟、肝臟等器官，甚至會導致人體神經機能失調，貧血等病癥（李偉，2015；李曉麗，2006；魏金濤，2003；于炎湖，2003；Sponza，2002）。 由此，加強對飼料中鎘元素的監測刻不容緩。

目前飼料中鎘的檢測方法為 《GB/T 13082-1991飼料中鎘的測定方法》，該方法通過萃取濃縮用火焰法檢測，整個操作復雜、費時費力、重現性較差。而本文參考了食品中鎘的測定方法《GB5009.15-2014》，采用干灰化法對樣品進行前處理，運用石墨爐原子吸收光譜法測定飼料中的鎘，旨在建立簡便快速、準確、靈敏高、適用于飼料中鎘測定的方法。

1 實驗材料

1.1 飼料 分別選取肉小雞顆粒配合飼料 （樣品1），產蛋后備雞后期配合飼料（樣品2），產蛋雞配合飼料（樣品3）和乳豬教槽配合飼料（樣品4），生長肥育豬后期配合飼料（樣品5），仔豬生長期配合飼料（樣品6）作為研究對象進行添加回收實驗。

1.2 主要儀器 德國耶拿Zeenit 700P原子吸收分光光度計，鎘元素空心陰極燈，Millipore純水機，所用計量器具都經檢定或校準合格。

1.3 試劑及材料 鎘標準溶液（國家標準物質研究中心）1000 mg/L；硝酸（優級純）；所用器皿均用體積分數為20%硝酸浸泡24 h以上，用蒸餾水沖洗干凈晾干備用。

2 方法

2.1 樣品前處理與添加回收 取6種樣品各9等份，每份約為0.5 g。其中3份作為空白樣，3份樣品中添加100μg/mL的鎘標準使用液1 mL，于電爐上碳化完全后，移入馬福爐中550℃下灼燒4 h，至樣品呈白色或灰白色時，取出冷卻。另在3份空白樣品中添加100μg/mL的鎘標準使用液1 mL，然后加入10 mL 3%硝酸，在電熱板上消解至1 mL時，移入100 mL容量瓶中，定容備用，同時做試劑空白。

2.2 標準曲線配制 吸取100μg/mL的鎘標準使用液1 mL于50 mL的容量瓶中，用1%的硝酸溶液稀釋至刻度，配成2μg/L，儀器自動稀釋成0.0、0.4、0.8、1.2、1.4、1.6、2.0 μg/L 標準系列并自動進樣20μL，每點重復測樣2次，峰面積積分，一般線性擬合。儀器軟件以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，自動繪制出標準曲線。

2.3 儀器測試條件 由于不同儀器的參數不同，測試前將儀器調至最佳狀態。德國耶拿Zeenit700P原子吸收光譜儀測試參數見表1，石墨爐升溫程序見表2。

表1 ZeeNit700P光譜儀條件

表2 石墨爐升溫程序

2.4 樣品測定 儀器預熱一段時間后，以優化后的最佳條件測定標準系列溶液和樣品溶液。以標準系列溶液的鎘濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，并通過樣品溶液的吸光度值求出樣品溶液中的鎘濃度。

2.5 結果計算

計算公式為：X=（C1-C0）×V×1000/m×1000；

式中：X為試樣中Cd含量，μg/kg或μg/L；C1為測定樣液中Cd含量，μg/mL；C0為空白液中Cd含量，μg/mL；V為試樣消化液定量總體積，mL；m為試樣質量或體積，g或mL；計算結果保留兩位有效數字。

3 結果

3.1 標準曲線與線性范圍 用2μg/mL Cd的使用液在上機時用自動校正進樣，曲線系列濃度為0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 μg/mL。 然后用濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標繪制標準工作曲線 （如圖1）。結果表明，鎘的濃度在2μg/mL以內與吸光度呈線性關系，相關系數為0.9986。

3.2 最低檢出限 在同一個工作條件下，對11次試劑空白測定，算出方法的檢出限為0.0255μg/L，結果見表3。

3.3 精密度 對標準曲線中1.2μg/mL的點連續測取11次，吸光度平均值為0.1164±0.0007，精密度為0.603（結果見表4）。

3.4 回收率實驗 回收率添加實驗結果見表5。

圖1 標準工作曲線圖

表3 檢出限實驗結果

表4 精密度實驗結果

4 討論

目前國標檢測飼料中鎘的方法為《GB/T 13082-1991飼料中鎘的測定方法》，該方法通過干灰化法分解樣品，在酸性條件下，有碘化鉀存在時，鎘離子與碘離子形成絡合物，被甲基異丁酮萃取分離，將有機相導入原子吸收儀中用火焰法進行檢測。朱英才等（2015）研究結果表明，用萃取劑富集后上機比未經萃取方法檢測限低，但是萃取操作過程比較繁瑣，效率低下，目前國家標準（GB-13078-2001）對配合飼料中鎘的限量要求為0.5 mg/kg，未采取萃取過程的實驗方法完全能夠滿足檢測需要，故本次實驗中樣品沒有萃取。并且在實驗中，用石墨爐法代替火焰法進行飼料中鎘的檢測，效率高且靈敏度高。

國標中樣品的前處理方法在灰化的時候先用200℃保持1 h，再升至300℃保持1 h，最后升溫至500℃灼燒16 h，耗費時間過長，而在本次試驗中采用550℃灼燒4 h至樣品成灰白色，結果表明，用550℃灼燒4 h完全能滿足實驗的要求。

表5 炭化前和消解前加標回收實驗對比

本次實驗中添加回收分別放在炭化前和消解前，每個樣品各做3個平行，目的是驗證在炭化和灰化階級鎘的損失情況。實驗結果表明，兩種添加方式回收率相差不大，在炭化和灰化過程中，鎘元素損失不大。

5 結論

本實驗建立了檢測配合飼料中鎘元素的石墨爐原子吸收光譜法，鎘元素在0.0～2.0μg/kg濃度范圍內具有良好的線性，配合飼料空白樣品添加回收率為97.7%～103.3%，該方法具操作簡便、快速、準確的特點，適用于配合飼料中重金屬鎘的檢測。

[1]GB/T 13082-1991.飼料中鎘的測定方法[S].

[2]GB/T 5009.15-2003食品中鎘的測定[S].

[3]李偉，朱暢，劉子明，等.石墨爐原子吸收光譜法測定農產品中鉛、鎘含量[J].產業與科技論壇，2015，19：63 ～ 64.

[4]李曉麗，何萬領，董淑麗.重金屬對飼料污染的分析及防制措施[J].飼料工業，2006，27（17）：48 ～ 51.

[5]魏金濤.飼料中天然污染物及其危害[J].中國動物保健，2005，11：49～50.

[6]于炎湖.飼料安全性問題[J].養殖與飼料，2003，2：3 ～ 5.

[7]朱英才，彭強.火焰原子吸收光譜法測定配合飼料中的鎘[J].南方農業，2015，16：77 ～ 79.

[8]Sponza D，Karaoglu N.Environment International[J].2002，27：541～553.