悬浮液直接进样-石墨炉分析测定水产养殖塘沉积物中的镉

悬浮液直接进样-石墨炉分析测定水产养殖塘沉积物中的镉

(象山县疾病预防控制中心浙江象山315700)

【摘要】目的:通过湿法快速消解法-悬浮液直接进样-石墨炉分析-标准加入法,建立一种快速测定水产养殖塘沉积物中镉的检测方法。方法:样品经干燥后,于1.0ml盐酸+1.0ml硝酸+2.0ml氢氟酸条件下于120°石墨消解炉上加热消解后,用石墨炉原子吸收仪分析。结果:镉的浓度为0.50μg/L~5.0μg/L时,线性关系良好,相关系数(r)为0.999,检出限为0.01mg/kg,变异系数为1.87%。用土壤成分分析标准物质(GBW07453)对测定方法准确度进行验证,结果均在给定的参考值范围内。结论:本方法与GB/T17141-1997国标方法相比[1],有用时少,用酸少、操作简单等优点,能快速检测水产养殖塘沉积物中痕量镉的测定。

【中图分类号】R1【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2018)29-0349-03

Slurry?nebulization?sample?introduction-graphite?furnace?analysis?method?for?the?determination?of?cadmium?in?sediments?of?aquaculture?ponds

LuYuyang,ZhouLunmin,HeYunya.

Xiangshan?County?Center?for?Disease?Control?and?Prevention,?Xiangshan,Zhejiang315700,China

【Abstract】Objective?A?rapid?method?for?the?determination?of?cadmium?in?sediments?of?aquaculture?ponds?was?established?by?"rapid?wet?digestion-slurry?nebulization?sample?introduction-graphite?furnace?analysis-standard?addition?method".Methods?After?drying,?the?sample?was?digested?by?heating?in?1.0ml?hydrochloric?acid?+?1.0ml?nitric?acid?+?2.0ml?hydrofluoric?acid?in?a?120°?graphite?digestion?furnace,using?graphite?furnace?atomic?absorption?spectrometer?analysis.?Results?When?the?concentration?of?cadmium?is?0.50μg/L?to?5.0mg/L,?the?correlation?coefficient?(r)?is?0.999,?the?detection?limit?is?0.01mg/kg,?and?the?coefficient?of?variation?was?1.87%.?Verifying?the?accuracy?for?the?determining?method?by?using?CertifiedReferenceMaterialsfortheChemicalCompositionofSoils(GBW07453),?the?results?are?within?the?given?reference?range.Conclusion?Compared?with?GB/T17141-1997?method,?this?method?with?less?time,?less?acid,?less?pollution,?less?loss?and?so?on,?it?can?rapid?determination?of?Trace?Cadmium?in?the?sediments?of?aquaculture?ponds.

各种工业废水、污水及垃圾的排放,使许多的河流受到污染,水体中各种有毒有害的重金属的严重污染,不仅给人们的生活用水带来困难,也给大自然中其它生物的生存环境带来了极大的伤害。水产养殖塘沉积物中重金属含高,会在养殖的水产品中富集,使养殖的水产品重金属含量高,人体通过食物链,使重金属镉积存于肝或肾脏造成危害,还可导致骨质疏松和软化,对人体健康超成伤害[3]。因此通过检测水产养殖塘沉积物中重金属含量的高低,以评价养殖环境的优劣,严防镉污染的迁移扩散。

从已有的资料来看,镉的检测方法很多,石墨炉原子吸收光谱法、原子吸收光谱法、二硫腙-乙酸丁酯法、原子荧光法等[4-9],这类方法对固体样品均需预先进行消化,既麻烦又耗时,操作步骤烦杂,容易损失,影响检测结果的准确性。石墨炉原子吸收光谱法简便、快速、灵敏度高,适合微量镉的测定。本文建立以盐酸-硝酸-氢氟酸湿法快速消解沉积物中重金属,以硝酸钯为基改直接测定痕量镉的方法[10-11]。

1.实验部分

1.1试剂与仪器

盐酸(ρ=1.18g/cm3,优级纯,批号:20160109)、硝酸(ρ=1.42g/cm3,优级纯,批号:20150914)、氢氟酸(ρ=1.15g/cm3,优级纯,批号:20160322)。

基体改进剂:10g/L硝酸钯溶液(BO190635,批号:B0707689美国PerkinElmer)用0.2%硝酸稀释至1g/L硝酸钯溶液,作为基体改进剂。

PerkinElmer900T原子吸收分光光度仪,仪器配有计算机控制与数据处理工作站,镉灯为PE公司原装进口,玻璃仪器在使用前用10%硝酸浸泡24h以上,再用超纯水冲洗数次后晾干备用。

1.2仪器条件

1.2.1石墨炉原子吸收光谱仪检测条件见表1。

表1石墨炉原子吸收光谱仪检测条件

1.2.5校准方程式:加入法校准。

1.2.6消除背景干扰:纵向塞曼校正。

1.3标准曲线的绘制

准确吸取镉标准(GSB04-1721-2004,1000μg/ml,有效期:2018.02.28)用0.5%稀硝酸稀释成0.10μg/ml镉标准使用液(临用现配)。用镉标准使用液配制成镉的浓度分别为0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00μg/L的标准系列。上述仪器条件测定镉含量,绘制标准曲线。

1.4实验方法

取养殖塘沉积物样品约1000g,置于烘箱中烘至近干,用粉碎机粉碎样品后过200目筛,过筛样品于105℃烘干恒重,准确称取约0.25(g)样品于带盖刻度离心管中,加1.0ml盐酸+1.0ml硝酸+2.0ml氢氟酸,盖上盖子(不要盖紧),在120o石墨消解炉上加热约60分钟,取下稍冷,用去离子水定容至50ml,摇匀,静置1h以上。上述仪器条件测定沉积物中镉含量。

2.结果与讨论

2.1样品消解方法的选择

土壤的消解方法有:(1)盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解的方法[1];(2)硝酸+氢氟酸+高氯酸+盐酸微波消解法[2];(3)本文采用盐酸-硝酸-氢氟酸湿法快速消解法。不同样品前处理方法比较见表3。

表3不同样品前处理方法比较

三方法比较,盐酸-硝酸-氢氟酸湿法快速消解法具有消化时间短,用酸量少,消解器皿简单等优点。

1.6灰化和原子化温度的选择

在灰化温度450~1100℃,原子化温度1300~2200℃范围内,测定了灰化温度和原子化温度对1.50μg/L镉标液测定的影响。结果表明:其最佳灰化温度为600℃,原子化温度为1600℃。

1.7基体改进剂的选择

养殖塘沉积泥中含有各种无机和有机成分,为消除干扰,选择3种基体改进剂:10g/L磷酸铵5μl,10g/L磷酸二氢铵5μl+3g/L硝酸镁1μl,1g/L硝酸钯5μl+3g/L硝酸镁1μl,进行灵敏度和重现性实验,结果表明1g/L硝酸钯5μl+3g/L硝酸镁1μl有良好的峰形和重现性。

2.4线性范围和检出限

平行制备11个试剂空白,按仪器条件,测定11个试剂空白值,其检出限按D.L=3LD/b计算得出,方法检出限为0.05μg/L,本方法称量0.25g,定容体积为50mL,则方法的检出限为0.01mg/kg,标准曲线相关系数:0.9999,斜率:0.01621,截距:0.0000。能够满足土壤中镉测定的痕量检测要求,检出限满足土壤中金属镉的限量要求(一级要求≤0.20mg/kg)。

2.5准确性及重复性实验

用土壤成分分析标准物(GBW07453)(镉的标准值为0.106±0.007mg/kg)验证方法的准确性及重复性:取8份土壤标准物质约0.25g按方法检测,结果见表4。计算8次镉测定结果的变异系数为1.87%。

表4土壤标准物质测试结果

3.结论

本文介绍了湿法快速消解法-悬浮液直接进样-石墨炉分析-标准加入法测定水产养殖塘沉积物中镉的方法,从而提供了一套完善的土壤中重金属镉检验方法的模板,并验证了方法的可操作性。采用这方法进行测定,基本解决了水产养殖塘沉积泥重金属镉检测中的难点,提高了检测结果的准确性,提高了检测效率,减少了分析成本。本文建立的湿法快速消解法-悬浮液直接进样-石墨炉分析-标准加入法检测技术可以拓展到土壤中其他重金属检测领域,值得推广。

【参考文献】

[1]GB/T17141-1997.土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法[S].

[2]HJ491-2009.土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法[S].

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[10]金晓燕,黄正杰.原子吸收法悬浮液直接进样测定鱼样中的铅[J].中国卫生检验杂志,2007,17(8):1442-1444.

[11]孙汉文,梁淑轩,温晓华.悬浮体进样-基体改进效应石墨炉原子吸收光谱法直接测定土壤中的铅和镉[J].光谱学与光谱分析,2006,26(3):42-44.

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