三種預處理方法測鎘對比試驗

魏語嫣

（湖南省農藥檢定所，湖南 長沙 410000）

我國《食品中污染物限量》(GB2762～2012)規定大米中鎘限量標準是0.2mg/kg，超出該含量會對人體造成嚴重的危害。地殼和工業生產是產生鎘元素的主要途徑，環境中存在的鎘元素會對生態環境造成嚴重的污染。食品中的鎘元素主要來自于冶金、冶煉、陶瓷、電鍍工業及化學工業(如電池、塑料添加劑、食品防腐劑、殺蟲劑、顏料)等排出的“三廢”?！叭龔U”排放到大氣及水環境中，會污染水源和周邊土壤，導致水污染問題，植被破壞，農作物生長受限等問題（如下圖）。隨著鎘污染事件的發生，大眾對于鎘危害的關注也在增多[1]。

圖1 “三廢”排放后的環境污染情況

1 試驗部分

1.1 主要試劑與儀器

硝酸；高氯酸；過氧化氫；國家鎘標準溶液；微波消解儀；趕酸器；馬弗爐；電爐；控溫電熱板；石墨爐原子吸收。

1.2 樣品制備

將稻谷樣品用礱谷機脫殼兩次，再用精米機精米，處理好的精米倒出少部分至萬能粉碎機進行潤洗，再將剩余精米進行粉碎，最終制成粉末狀樣品。

1.3 前處理方法

（1）微波消解：稱取干試樣0.3g～0.5g（精確至0.0001g）置于微波消解罐中，加8mL硝酸浸泡過夜，次日加好內蓋，擰緊外蓋放入消解儀中，微波消解儀升溫程序設置為按梯度升溫100℃消解30min，120℃消解300min，140℃消解15min。消解完畢，待微波消解儀停止后取出消解罐，冷卻后打開，消化液呈無色或淡黃色，加熱趕酸至近干（趕酸儀可根據不同實驗室條件自行設定時間及溫度），用少量超純水多次沖洗消解罐，將溶液轉移至25mL比色管中，定容至刻度，混勻備用；試劑空白試驗用同種方法同種條件完成。

（2）濕式消解法：稱取干試樣0.3g～0.5g（精確至0.0001g）至高腳燒杯，加10mL混合酸（9：1硝酸高氯酸），加小漏斗浸泡過夜，次日在電子控溫電熱板上消化，溫度調至160℃，消解30min，再升溫至180℃～220℃消解至白煙冒盡，如果樣液變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶微黃色，繼續加熱至近干，但不能完全消解干，放冷后將消化液洗入25mL比色管中，用少量超純水洗滌高腳燒杯多次，洗液無損移入比色管中并定容至刻度，混勻備用；試劑空白試驗用同種方法同種條件完成。

（3）干法灰化：稱取0.3g～0.5g（根據待測重金屬含量而定）干試樣（精確至0.0001g）于瓷坩堝中，放置于可調式電爐上用小火炭化至無煙，再將樣品置入馬弗爐調至500℃，灰化6h～8h，冷卻。如果個別樣品灰化不徹底，（灰化不徹底的樣品呈黑色）加1mL混合酸在可調式電爐上小火加熱，如果還未灰化完全，則繼續加混合酸加熱，反復多次直至樣品消化完全，呈灰白色或淺灰色。放冷，用硝酸溶液（1%）將灰分溶解，將試樣消化液移入25mL容量瓶或比色管中，用少量硝酸溶液（1%）洗滌瓷坩堝3次，洗液全部移入于比色管中并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混勻備用；試劑空白試驗用同種方法同種條件完成[2]。

1.4 儀器原理及條件

樣品經灰化或酸消化后，注入一定量樣品消化液于原子吸收分光光度計石墨爐中，電熱原子化后吸收228.8nm共振線，在一定濃度的范圍內，其吸光度值與鎘含量成正比，采用標準曲線法定量。

原子吸收分光光度計（附石墨爐及鎘空心陰極燈）測定參考條件如下：

波長228.8nm，狹縫0.2nm～1.0nm，燈電流2mA～10mA，干燥溫度105℃，干燥時間20s；——灰化溫度400℃～700℃，灰化時間20s～40s；——原子化溫度1300℃～2300℃，原子化時間3s～5s；——背景校正為氘燈或塞曼效應。

1.5 標準曲線的配置

由鎘國家標準溶液（1000mg/L）稀釋至一個中間液（10mg/L），再由（10mg/L）中間液配成（0.1mg/L）的中間液，再配置成標準使用液（2ug/L），將標準工作液按濃度設置為由低到高的順序，然后通過儀器自動吸取標準空白溶液，基體改進劑（磷酸氫二銨2%）溶液，稀釋液共20μL注入石墨爐，測其吸光度值，用標準曲線工作液的濃度及相應的吸光度值為橫縱坐標，繪制標準曲線并求出吸光度值與濃度關系的一元線性回歸方程。標準系列溶液應不少于5個點的不同濃度的鎘標準溶液，相關系數不應小于0.995。

表1 三種消解方法的準確度及精密度

1.6 樣品的測定

在與測定標準曲線使用液相同的實驗條件下，吸取樣品溶液20μL，注入石墨爐，測其吸光度值。儀器自動測算出樣品消化液中鎘的含量，平行測定次數不少于兩次，每批次的樣品空白數應不少于兩個，國家有證標準質控樣應至少帶一種且須做平行，如果測定結果超出工作曲線范圍過多，則需硝酸溶液（1%）稀釋后再行測定[3]。

2 試驗結果（表1）

3 結論

由樣品檢測結果來看，濕法消解與微波消解結果比較穩定，用微波消解樣品損耗較小，樣品溶液不易揮發；濕法消解在時間上要優于微波消解，而且在樣品量上也占有優勢（一般微波消解儀最多四十幾位）；干法消解的優點是操作簡單，污染較少，空白值也低，但是耗時太長，消解數量有限，而且在定容時極易造成溶液損失，所以干法消解結果普遍偏低。

由加標回收試驗結果看，以上說明得出的結果準確可信，結論依舊是濕法消解與微波消解要優于干法消解。

在大米類樣品檢測中，宜選用濕法消解及微波消解，如樣品量多，則首選濕法消解[4]。