兩種檢測方法測定蔬菜中鉛、鎘等重金屬元素含量的比較
關(guān)鍵詞:原子吸收光譜法;電感耦合等離子體質(zhì)譜法;蔬菜;鉛;鎘；美析集團 www.macylab.com；AA-1800;ICP-MS6880
蔬菜是人類日常生活過程中不可或缺的一類食物。近年來，關(guān)于蔬菜的安全性逐漸受到社會各界的關(guān)注，蔬菜中的有毒物質(zhì)包括農(nóng)藥、重金屬(鉛、鎘等)等污染物質(zhì)。重金屬(鉛、鎘等)具有持久性、易于富集性、不易分解性、高毒性等特點，成為危害環(huán)境及人體健康的重要污染物。蔬菜對重金屬具有富集能力，富集的重金屬可通過食物鏈及食物網(wǎng)進入人體，給人體健康帶來慢性損害。污水灌溉、污泥施用、大氣降塵、化肥農(nóng)藥等是蔬菜中重金屬元素污染的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)，蔬菜中重金屬的污染程度與環(huán)境中重金屬含量息息相關(guān)，且鉛、鎘等重金屬元素對人體有明顯的毒性作用?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)采用傳統(tǒng)的原子吸收光譜法(atomicabsorptionspectrometry，AAS)測定食品中鉛、鎘的含量，該方法具有靈敏度高、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度好等優(yōu)點。電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductivelycoupledplasmamassspectrometry，ICP－MS)具有干擾少、分析速度快、精密度高、可同時進行多元素測定等優(yōu)點，極大地提高了工作效率，并逐漸成為重金屬元素分析最常用的方法。本文分別采用AAS法和ICP－MS法測定蔬菜中鉛、鎘元素的含量，并對檢測結(jié)果進行比對分析。
一、材料與方法
1.1樣品、儀器與試劑
1.1.1樣品取不同產(chǎn)地的蔬菜樣品洗凈后去水、粉碎，裝入一次性塑料離心管中備用。
1.1.2儀器
石墨爐原子吸收分光光度計（美析集團 www.macylab.com）;
ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美析集團 www.macylab.com）;
微波消解儀;
真空趕酸儀;
超純水過濾器。
1.1.3試劑
鉛、鎘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(中國計量科學(xué)研究院，濃度均為1000mg/L);混合內(nèi)標(biāo)溶液(Bi、In、Sc、Li、Ge、Y):購于美國Spex公司，濃度為10mg/L(使用前用0.5%硝酸稀釋成10.0ng/ml);調(diào)諧液(Li、Y、Ce、Tl、Co):購于美國Spex公司，濃度為10mg/L(使用前用0.5%硝酸稀釋成1.0ng/ml);硝酸(德國默克公司，色譜純);基體改進劑磷酸二氫銨(天津市光復(fù)精細化工研究所，優(yōu)級純)。
1.2方法
1.2.1樣品前處理(微波消解)準(zhǔn)確稱取1.0g左右的樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入5ml硝酸，混勻放置過夜進行冷消化。設(shè)置微波消解系統(tǒng)的升溫條件進行消化，消解完成后自然冷卻至室溫，使用真空趕酸儀進行趕酸(設(shè)定溫度:140℃，上升時間:15min，保持時間:30min)，冷卻后用去離子水定量轉(zhuǎn)移并定容至25ml，上機備用，同時做試劑空白和加標(biāo)實驗(見表1)。
1.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制AAS法:分別準(zhǔn)確吸取一定量的鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0.5%的硝酸溶液配制成濃度分別為0.0ng/ml、2.0ng/ml、4.0ng/ml、8.0ng/ml、10.0ng/ml、20.0ng/ml、40.0ng/ml的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，濃度為0.0ng/ml、1.0ng/ml、2.0ng/ml、4.0ng/ml、6.0ng/ml、8.0ng/ml、10.0ng/ml的鎘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。ICP－MS法:分別取鉛、鎘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液加入同一容量瓶中，用0.5%的硝酸溶液配制成濃度分別為0.0ng/ml、1.0ng/ml、5.0ng/ml、10.0ng/ml、15.0ng/ml、20.0ng/ml、30.0ng/ml的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.3儀器工作參數(shù)AAS儀器:對原子吸收分光光度計進行條件優(yōu)化，選擇最優(yōu)儀器工作參數(shù)(見表2)。ICP－MS儀器:用質(zhì)譜調(diào)諧溶液對儀器測定時的工作條件進行優(yōu)化，使儀器的靈敏度、背景、雙電荷和分辨率等各項參數(shù)均達到測定要求，從而得到最佳儀器技術(shù)參數(shù)與設(shè)定值。功率:1280W;冷卻氣流速:15L/min;輔助氣流量:0.1L/min;載氣流速:1.14L/min;采樣深度:7mm;霧化器為Barbinton型;采樣錐類型為鎳錐;分析模式:定量;掃描次數(shù):35;重復(fù)次數(shù):3;混合內(nèi)標(biāo)溶液(Bi、In、Sc、Li、Ge、Y)濃度為10.0ng/ml。
1.2.4測定過程AAS法:在儀器條件優(yōu)化的狀態(tài)下，將標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液和樣品溶液各20μl進行上機測定，基體改進劑進樣量為5μl。ICP－MS法:用調(diào)諧液將儀器條件優(yōu)化后，分別將混合內(nèi)標(biāo)、試劑空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液和樣品溶液進入儀器，根據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程分別計算出各物質(zhì)的含量。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS22.0軟件進行分析，結(jié)果比對采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
二、結(jié)果
2.1消解方式選擇食品樣前處理一般采用濕法消解和微波消解兩種方式。通過對比兩種消解方式的優(yōu)缺點及實驗要求，本文優(yōu)先采用微波消解法作為樣品前處理方式。微波消解作為目前元素食品分析常用的消解方式，在密閉空間進行，具有快速、高效、減少待測元素污染和損失等優(yōu)點。
2.2線性范圍與檢出限AAS法的線性范圍較窄，一般只有2～3個數(shù)量級。ICP－MS法線性動態(tài)范圍可以達到9個數(shù)量級。本文考慮到實際樣品中重金屬含量，選擇適宜的標(biāo)準(zhǔn)曲線，經(jīng)測定，r＞0.999。同時，根據(jù)
IUPAC的規(guī)定，分別測定了鉛、鎘的檢出限(見表3)。
2.3精密度和加標(biāo)回收率稱量6份平行樣品，用相同方法處理后采用AAS和ICP－MS法測定樣品中鉛、鎘的含量，計算平均值，求得相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(ＲelativeStandardDeviation，ＲSD)，ＲSD＜5.00%，但ICP－MS法精密度略高于AAS法。加標(biāo)回收實驗表明兩種方法的加標(biāo)回收率在93.7%～101.8%之間，且ICP－MS法加標(biāo)回收率略高于AAS法(見表4)。
2.4樣品分析兩種檢測方法測定本地產(chǎn)20份蔬菜樣品中的鉛、鎘含量，AAS的測定結(jié)果略高于ICP－MS，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.465，P＞0.05)(見表5)。
三、討論
本文分別采用AAS法和ICP－MS法對比測定蔬菜中鉛、鎘的含量，結(jié)果表明兩種檢測方法的測定值之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明兩種檢測方法均具有較好的適用性和可靠性。ICP－MS法比AAS法提供了更寬的線性范圍和更低的檢出限，同時該方法簡化了操作流程，分析速度快、儀器條件干擾少、可同時進行同位素和多元素分析，而且儀器譜線簡單易掌握，測定結(jié)果的精密度、準(zhǔn)確度以及樣品的分析效率更高，可以為蔬菜中重金屬檢測提供參考依據(jù)。
四、文獻出處及鳴謝
本文主要內(nèi)容部分出自：1.兩種檢測方法測定蔬菜中鉛、鎘等重金屬元素含量的比較
張瑞，劉建國，杜瑾，耿純梅，索曉敏，史超巴彥淖爾市疾病預(yù)防控制中心，內(nèi)蒙古 015000
中圖分類號: Ｒ155. 5 +4 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1003 －6245( 2020) 02 －0203 －03
感謝以上科研工作者的成果分享與交流！
