原子吸收检测土壤重金属镉的优化实验

罗 磊

（玉溪市农产品质量安全检验检测中心，云南 红塔 653100）

随着社会经济的飞速发展，农产品食品的安全问题得到了空前的重视，在农产品食品安全问题上甚至已经追溯到了产地土壤安全状况等方面。原子吸收检测土壤重金属，是对土壤重金属检测及评价极其重要的一种方式，到目前为止也是运用最为广泛的一种方式。文章以水稻土为例进行实验研究分析，探讨GB/T 17141—1997方法中的四酸消解是否能简化成三酸消解或者两酸消解方法。酸的种类和总量都减少的情况下，如果检测结果有保证，则可降低前处理的危险性和减少消耗的时间。另外，前处理加入的试剂减少从而带来的是试剂空白或者试剂干扰降低，前处理的操作步骤也会相应减少，实验难度得以有效降低[1-2]。优化方法可能带来的效益是显而易见的，值得探究。

1 材料与方法

1.1 实验材料

主要仪器：石墨炉原子吸收分光光度计（PE900H）、电子天平、控温电热板、离心管、树脂坩埚、容量瓶、移液枪。

主要试剂：优级纯硝酸、优级纯氢氟酸、优级纯高氯酸、优级纯盐酸、纯净水等。

1.2 实验验证比对

文章根据水稻土壤的基本情况，采用类似的国标土壤样品GSS-22、GSS-24和GSS-28为检测样品，采用优化方法和GB/T 17141—1997方法进行实验设计，比对检测结果的准确性和精密度。其中：仪器设备的参数是根据实际情况优化后的参数，两组实验上机分析时仪器设备参数保持不变。

1.3 仪器参数

仪器PE9000H通过优化后的参数由表1可见，实验分析过程仪器条件参数保持一致，上机分析的标准曲线用一条，空白样品根据GB/T 17141—1997方法和优化设计实验方法分别制备[3]。

表1 仪器检测条件

1.4 试液制备及优化

准确称取0.5 g（精确至0.0005 g）试样于50 mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后，依次加入氢氟酸5 mL、硝酸5 mL，摇匀，加盖在电热板上160℃回流约40～60 min（直至坩埚边上的黑色物质基本消失），中间多次取下盖子后摇匀。最后取下盖子，注意让盖子上的溶液尽量流入坩埚中，电热板温度调至210℃，直至内容物黏稠，表面有少量液体光泽，后取下放置，余热挥发至近干，用水冲洗坩埚内壁，并加入硝酸0.5 mL，在140℃电热板上直至微沸赶酸，取下放至室温。然后转移至50 mL刻度离心管中用纯净水定容，摇匀备用（注：有机质较为丰富的土壤可以考虑三酸消解法，可以根据电热板和坩埚的情况适当调节加热温度）。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

标准曲线采用五点配标法，经过实验验证得到：线性范围为0.5～5.0 μg·L-1；测量状态：线性通过原点；线性方程Y=0.03239X；相关系数0.99986；检出限：GB/T 17141—1997方法检出限0.01 mg·kg-1，优化方法制备7组平行空白上机分析计算得出检出限：0.006 mg·kg-1。

2.2 国标方法跟优化方法检测结果比对

通过不同的前处理方法，相同条件制备试液，在相同的仪器条件下，用相同的校准曲线进行检测，得出检测结果。由表2可见，试剂空白都符合实验吸光度要求，≥0.01，国标方法由于加入的试剂种类和总量较多，试液空白的吸光度相对高一些；优化方法的3个样品检测结果均在参考值范围内；国标方法的3个样品检测结果均在参考值范围内。但从检测结果不难看出，GSS-22、GSS-24含量低的情况下，优化方法检测依然很稳定，但国标方法由于受到各种干扰，检测结果稳定性较差一些。

表2 优化、国标方法检测结果

2.3 优化方法应用

选择其他类型的国标土壤样品GSS-2、GSS-3、GSS-5、GSS-6、GSS-7、GSS-26，采用优化方法前处理制备试液进行检测，计算检测结果及相对标准偏差，由表3可见。检测结果都在国标土壤样品参考值范围内，RSD在0~8.45%，该方法检测结果准确、偏差较小、精密度较好，作为常见土壤中镉检测的前处理方法具有一定的可靠性。

3 结论

文章通过优化GB/T 17141—1997土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法中镉的检测方法，并用改进后的方法测定了砖红壤中的3种国标土壤。实验结果表明，优化方法可以在不使用高氯酸、盐酸的情况下获得更优的检测结果，而且大大地缩短了样品制备所需要的时间。实验过程中减少了50%以上的总酸用量、大大节省了检测成本，同时因为实验步骤有所简化，大大降低了检测人员的上手难度和高氯酸在实验过程中产生的危险因素。结果表明，可以使用优化方法开展对土壤镉的风险预警、风险评价、筛查实验等。