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

陆昱养 周伦敏 何云亚

（象山县疾病预防控制中心 浙江 象山 315700）

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。

PerkinElmer 900T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

1.2.2 化学改进剂：1g/L硝酸钯溶液5μl+3g/L硝酸镁1μl。

1.2.3 波长228.80nm；狭缝0.7nm。

1.2.4 进样量：试样体积16μl，标准液体积16μl，基改溶液6μl，共38μl。自动进样器取样程序见表2。

表2 自动进样器取样程序

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（GSB 04-1721-2004,1000μg/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。

2.2 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℃。

2.3 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。