微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定豆瓣菜中鉻、鉛、鎘的含量

周嘉誠(chéng)++黎小鵬++鄧桂添++陳楠++馬世柱++杜作東++高文彬++梁錦填++黎金輝

摘要 使用微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定豆瓣菜中鉻（Cr）、鉛（Pb）、鎘（Cd），前處理方法采用硝酸+過(guò)氧化氫作消解試劑，并進(jìn)行趕酸處理。結(jié)果表明，Cr的方法檢出限為0.001 30 mg/kg，在基體改進(jìn)劑NH4H2PO4存在下，Pb、Cd的方法檢出限分別為0.003 80、0.000 22 mg/kg，線性相關(guān)系數(shù)分別為1.000、0.999、0.999；選取GSB-6 菠菜（GBW10015）和GSB-26 芹菜（GBW10048）成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)控測(cè)量，3種元素的測(cè)定值均在標(biāo)準(zhǔn)值所在范圍，且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<5.0%。該方法前處理操作簡(jiǎn)單，無(wú)需高氯酸的介入且檢測(cè)效果顯著。

關(guān)鍵詞 豆瓣菜；微波消解；石墨爐原子吸收光譜法；鉻；鉛；鎘

中圖分類號(hào) TS207.5+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）09-0264-03

Abstract The paper used microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrometry for the determination of chromium，lead and cadmium in watercress，using nitric acid and hydrogen peroxide as digestion reagents，and acid-driving as the pre-treatment method.The results showed that in the presence of matrix modifier NH4H2PO4（except Cr），the detection limit of Cr，Pb and Cd was 0.001 30 mg/kg，0.003 80 mg/kg，0.000 22 mg/kg respectively，the linear correlation coefficient was 1.000，0.999，0.999 respectively；Using the GSB-6 spinach（GBW10015） and GSB-26 celery（GBW10048） compon-ent analysis standard material for quality control measure，the recovery rate of three kinds of elements reached the standard value range，and RSD were less than 5%.The method is simple in operation，does not require the intervention of perchloric acid and has obvious effect.

Key words watercress；microwave digestion；graphite furnace atomic absorption spectrometry；chromium；lead；cadmium

豆瓣菜又名西洋菜、水田芥，屬于多年生水生草本植物，其喜生水中，多見(jiàn)于水溝邊、山澗河邊、沼澤地或水田中。豆瓣菜作為食用蔬菜之一，營(yíng)養(yǎng)成分因產(chǎn)地不同而有所區(qū)別。楊乾展等[1]概述了豆瓣菜的化學(xué)成分以及藥理方面的相關(guān)研究，其化學(xué)成分包括糖苷類、維生素類、揮發(fā)油類、脂肪酸類、蛋白質(zhì)以及多種微量元素，是集營(yíng)養(yǎng)和食療于一體的健康食品。

隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)的發(fā)展，蔬菜中鉻、鉛、鎘的污染在媒體報(bào)道上屢見(jiàn)不鮮。楊國(guó)義等[2]對(duì)廣東省6個(gè)城市內(nèi)的蔬菜的重金屬含量進(jìn)行分析，認(rèn)為葉菜類蔬菜中重金屬含量和綜合污染指數(shù)都高于塊根類、瓜果類、豆類和茄果類蔬菜。而對(duì)于豆瓣菜這類喜歡生長(zhǎng)在水中尤其是水溝邊的葉菜類蔬菜，其重金屬污染情況就更不容忽視了。王佛嬌等[3]通過(guò)對(duì)廣東省13個(gè)地級(jí)市的蔬菜樣品的重金屬污染評(píng)價(jià)，認(rèn)為葉菜類蔬菜中豆瓣菜對(duì)鎘的富集相對(duì)較強(qiáng)。

當(dāng)前已有不少文獻(xiàn)提出了鉻、鉛、鎘的檢測(cè)方法。楊 屹等[4]使用微波消解-AAS法測(cè)定蘆薈中的鎘、鉛；王艷澤等[5]使用微波消解ICP-MS法測(cè)定了根和根莖類生藥中的鉻、鉛、鎘；范華均等[6]通過(guò)微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定了石蒜中鉻、鉛、鎘的含量，期間運(yùn)用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行溶樣；賴 瑢等[7]則使用微波消解-溶出伏安法測(cè)定了豆瓣菜等樣品中的鉛、鎘含量；張 萍等[8]使用微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定了蜂花粉中的鉛、鎘和銅。而對(duì)使用微波消解法結(jié)合石墨爐原子吸收光譜儀對(duì)蔬菜中的鉻、鉛、鎘同時(shí)檢測(cè)的方法，當(dāng)前鮮有報(bào)道。因此，本文選擇了對(duì)重金屬吸附較強(qiáng)的水生植物——豆瓣菜，將常見(jiàn)的重金屬污染元素鉻、鉛、鎘作為分析對(duì)象，探討一種安全、便捷、試劑使用少且回收率高、精密度高、檢出限低的檢測(cè)方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為豆瓣菜，來(lái)源于廣東省中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)蔬菜基地。

試驗(yàn)儀器：Agilent AA-240Z原子吸收光譜儀，配有GTA120自動(dòng)進(jìn)樣器，塞曼扣背景（Agilent公司）；Cr、Pb、Cd單元素?zé)簦ň鶠锳gilent公司）；VB24Plus智能樣品處理器（LabTech公司）；ETHOSA微波消解儀配DRN-41轉(zhuǎn)子（MI-LESTONE公司）；ML104萬(wàn)分之一天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]。

試劑：硝酸，純度65%，屬于分析級(jí)，為德國(guó)默克公司生產(chǎn)；過(guò)氧化氫，純度30%，屬于優(yōu)級(jí)純，由廣州化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨，屬優(yōu)級(jí)純，由山東西亞化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)。

試驗(yàn)所使用的菠菜成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10015（GSB-6）和芹菜成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10048（GSB-26）均為地球物理地球化學(xué)勘察研究所IGGE生產(chǎn)；鉻、鉛、鎘3種單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)值均為1 000 μg/mL，均由國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心生產(chǎn)。

分析前，準(zhǔn)確吸取鉻、鉛、鎘3種單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.00 mL分別配制成3種濃度均為10 mg/L的鉻、鉛、鎘的單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理。取豆瓣菜可食用部分用去離子水沖洗干凈，晾干，經(jīng)混勻粉碎制成待測(cè)樣品。

準(zhǔn)確稱取1.000 0 g豆瓣菜樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入8 mL濃硝酸、1.5 mL過(guò)氧化氫，迅速蓋上塞子并擰緊消解罐。把樣品轉(zhuǎn)移到微波消解儀，根據(jù)微波消解儀設(shè)定的功率、溫度和時(shí)間（表1）進(jìn)行消解處理；消解完畢后，待聚四氟乙烯消解罐的溫度冷卻至常溫，開(kāi)蓋，用少許去離子水沖洗塞子中的殘留物，于130 ℃趕酸處理。待消解液只剩下約0.5 mL時(shí)，冷卻定容至10 mL容量瓶中，待測(cè)。同時(shí)做空白對(duì)照。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)處理。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定證書中GSB-6（GBW10015）和GSB-26（GBW10048）中鉻、鉛、鎘的含量，準(zhǔn)確稱取GSB-6 和GSB-26 各0.120 0 g，樣品處理方法同 1.2.1，最后定容至10 mL容量瓶中待測(cè)。

1.3 儀器條件

1.3.1 微波消解程序。具體如表1所示。

1.3.2 石墨爐原子吸收光譜儀分析方法。準(zhǔn)確稱取0.25 g NH4H2PO4并用去離子水定容至50 mL，配制成含有0.5%NH4H2PO4的基體改進(jìn)劑。并取一定量NH4H2PO4溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液母液和樣品處理液分別置于石墨爐原子吸收光譜儀專用樣品瓶中，并根據(jù)分析條件（表2、3）進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、方法準(zhǔn)確度和靈敏度

取鉻、鉛、鎘3種元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用1%HNO3溶液分別稀釋成20、50、5 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，并使用自動(dòng)進(jìn)樣器，分別把3種元素配制成相應(yīng)濃度點(diǎn)（表4、5、6），按照1.3.2的儀器條件繪制了標(biāo)準(zhǔn)工作曲線（圖1、2、3）。

根據(jù)《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控規(guī)范 食品理化檢測(cè)》（GB/T 27404—2008）的標(biāo)準(zhǔn)，使用樣品空白溶液測(cè)定20次，根據(jù)式（1）、式（2）計(jì)算了3 種元素的樣品測(cè)定的方法檢出限（表7）。

儀器檢出限按式（1）計(jì)算：

式（1）中，CL—儀器檢出限（μg/L），Sb—樣品空白吸光度值標(biāo)準(zhǔn)偏差，b—標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。

計(jì)算出每種元素的儀器檢出限CL，并以CL作為樣品溶液測(cè)定濃度，樣品稱樣量為1.000 0 g，代入式（2）中，得出每種元素的方法檢出限：

式（2）中，X—樣品含量（mg/kg），C—樣品溶液的測(cè)定濃度（μg/L），V—樣品空白溶液的最終定容體積（L），m—樣品稱樣量（g）。

根據(jù)《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控規(guī)范 食品理化檢測(cè)》（GB/T 27404—2008）的標(biāo)準(zhǔn)，取已經(jīng)處理好的GSB-6（GBW10015）和GSB-26（GBW10048）作為質(zhì)控樣品，并按照1.3.2的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，并將數(shù)值代入式（2）計(jì)算，得出的質(zhì)控結(jié)果見(jiàn)表8、9。

2.2 豆瓣菜樣品分析

取已經(jīng)處理好的豆瓣菜樣品，按照1.3.2的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，代入式（2）計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表10。可以看出，Cr、Pb、Cd的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.1%、5.0%、3.1%。

3 結(jié)論與討論

選擇微波消解的前處理方法，在硝酸和過(guò)氧化氫的消解體系、基體改進(jìn)劑NH4H2PO4存在（Cr除外）的作用下，運(yùn)用石墨爐原子吸收光譜儀測(cè)定Cr、Pb、Cd 3種元素。當(dāng)使用生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSB-6（GBW10015）和GSB-26（GBW10048）進(jìn)行前處理和分析后，檢測(cè)結(jié)果均能達(dá)到2種分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍，且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，運(yùn)用表2的儀器分析條件，3種元素的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到1.000、0.999、0.999，方法檢出限可達(dá)到0.001 30、0.003 80、0.000 22 mg/kg。由此可知，此方法操作簡(jiǎn)單，使用試劑量少，且不需要高氯酸的介入，可以用于豆瓣菜中鉻、鉛、鎘的檢測(cè)。

4 參考文獻(xiàn)

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