石墨炉原子吸收光谱法测定石墨尾矿底泥中铅和镉

王本字

摘要：采用微波消解—石墨炉原子吸收光谱法对编号为GSS-2，GSS-3，GSS-4，GSS-8的底泥质控样及底泥样品进行重金属铅、镉的检测，并且对这两种金属元素的最低检测限、准确度、日内精密度和日间精密度进行了分析。结果表明，在本实验条件下，铅最低检测限为1.30μg/L，镉最低检测限为0.052μg/L。底泥质控样及样品中铅的批内变异系数为1.79%～7.70%，批间变异系数为4.45%～9.74%;镉的批内变异系数为4.73%～13.50%，批间变异系数为7.00%～15.16%。铅的平均准确度为82.04%～120.05%;镉的平均准确度为95.63%～122.28%。实验表明，本方法及仪器条件适合底泥样品中铅、镉的检测。

关键词：微波消解;石墨炉;原子吸收光谱法;底泥;质控样;铅;镉

重金属可使人体中的酶失去活性，并在生物体内积累，不易排出体外，微量就能造成较大的危害，因此重金属对水产品的质量安全问题已越来越受到各国人民的深切关注，而底泥的质量将直接影响水产品的质量安全，因此，探索一条简便、快捷、精密度和准确性都较高的检测方法来检测底泥中铅、镉的含量显得尤为重要。目前国内外对底泥中重金属的研究有很多报道[1-11]，且对前处理方法的研究也很多 [12，13]，本实验旨在通过借鉴国内外的研究经验，结合我国实验室的仪器及检测条件，研究出合适的检测方法，进行底泥中铅、镉的检测工作。

1.材料与方法

1.1材料

1.1.1 质控样、样品及其制备

1.1.1.1质控样

编号为GSS-2、GSS-3、GSS-4、GSS-8的底泥质控样，购自国家地质实验测试中心（底泥成分分析标准物质）。

1.1.1.2底泥样品的制备

将采集的石墨尾矿样品混匀后用四分法缩分至约100g，缩分后的土样经自然风干后，除去土样中石子和动植物残体等异物，用木棒研压，通过2mm尼龙筛，混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的图样研磨至全部通过100目尼龙筛，混匀后备用。

1.1.2试剂

1.1.2.1铅、镉标准溶液浓度均为1000μg/mL

1.1.2.2基体改进剂

0.4g硝酸镁和0.2g磷酸二氢铵用超纯水溶解，并定容至100mL容量瓶中。

1.1.2.2其它试剂

硝酸（1+499）、硝酸（1+5）、过氧化氢（30%）。

其中硝酸为优级纯，其它试剂均为分析纯。

1.1.3 仪器与设备

SOLAAR M6原子吸收光谱仪（美国热电仪器公司）;铅、镉空心阴极灯（美国热电仪器公司）;Q15微波消解仪（美国Questron公司）;美国Millipore超纯水仪;匀浆机;电子分析天平等

1.2样品前处理

称取已制备好的石墨尾矿样品0.100g左右，放入聚四氟乙烯消解罐中，加5mL硝酸，1mL过氧化氢（30%），加外罐密闭后放入微波消解炉中进行消化，冷却后用超纯水将样品转移到特制的试管中，赶酸，待溶液蒸至近干，结束消化，最后用（1+499）硝酸溶液定容至25 mL，用匀浆机混匀，待测。同时做样品空白。

1.3检测条件

铅的检测条件：干燥温度100℃/s，灰化500℃/s，原子化1400℃/s;Cd的检测条件：干燥温度，第一阶段100℃/s，第二阶段120℃/s，灰化550℃/s，原子化12500℃/s

2.结果

2.1最低检出限（MDL）

按照选定的条件，连续11次测定空白溶液，根据原子吸收光谱仪最低检测限测定方法的规定[14]，计算得出铅最低检测限为1.30μg/L，镉最低检测限为0.052μg/L。

2.2精密度

采用变异系数表示法，在同一次测定中对3个浓度水平的质控样和一个底泥样品分别重复测定6次，计算批内变异系数，并分别测定3个批次间的变异系数，即为批间变异系数。铅检测结果见表2，镉检测结果见表3。

2.3准确度

2.3.1铅准确度的测定

分别测定编号为GSS-2、GSS-3，GSS-8的底泥质控样，6个平行，计算准确度。结果见表4。

2.3.2镉准确度的测定

分别测定编号为GSS-2、GSS-3，GSS-4的底泥质控样，5个平行，计算准确度。结果见表5。

3.讨论

3.1最低检测限

本试验表明，铅、镉的最低检测限分别为1.30μg/L，0.052μg/L，这与郁建桥等[15]测定地面水中痕量铅、镉的最低检测限分别为1.2μg/L和0.05μg/L基本一致，低于GB/T17141-1997中的铅的检出限为0.1mg/kg，镉的检出限为0.01mg/kg，说明本实验方法完全满足检测要求。

3.2精密度

为验证检测条件及方法的准确性，特采购底泥质控样进行检测。结果如下：编号为GSS-2，GSS-3，GSS-8质控样铅的批内变异系数分别为3.29%，7.70%，2.25%，批间变异系数分别为6.11%，4.45%，5.38%。编号为GSS-2，GSS-3，GSS-4的質控样镉的批内变异系数分别为4.73%，9.93%，13.50%，批间变异系数分别为9.59%，15.16%，8.61%。基本能满足实验室的检测要求。

3.3准确度

编号为GSS-2，GSS-3，GSS-8的质控样铅的平均准确度分别为82.04%，120.05%，94.94%;编号为GSS-2，GSS-3，GSS-4的质控样镉的平均准确度分别为122.28%，119.37%，95.63%。

t检验，铅：tGSS-2=16.28，tGSS-3= 5.32，tGSS-8= 5.77，查表t（5，0.05）=2.0150，  即t

镉：tGSS-2=12.64，tGSS-3=6.04，tGSS-4=2.24，查表t（4，0.05）=2.1318，即t

4 结论

本文建立了石墨尾矿中铅、镉的石墨炉原子吸收光谱法的测定。该方法铅最低检测限为1.30μg/L，镉最低检测限为0.052μg/L。底泥质控样及样品中铅的批内变异系数为1.79%～7.70%，批间变异系数为4.45%～9.74%;镉的批内变异系数为4.73%～13.50%，批间变异系数为7.00%～15.16%。铅的平均准确度为82.04%～120.05%;镉的平均准确度为95.63%～122.28%。以上结果表明，该方法法具有简便、快捷，精密度和准确性高的特点，能够满足底泥中铅、镉检测的技术要求。

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