复合塑料包装袋中重金属迁移量的测定

赵雪蓉 徐伟 于一茫 李晓岚 张宁

（辽宁出入境检验检疫局，大连 116001）

复合塑料包装袋中重金属迁移量的测定

赵雪蓉 徐伟 于一茫 李晓岚 张宁

（辽宁出入境检验检疫局，大连 116001）

将复合塑料袋用4%乙酸浸泡，采用石墨炉原子吸收光谱仪对其中的铅、镉、铬、镍、铜、砷迁移量进行了测定。结果表明：各元素的吸光度与质量浓度呈良好的线性关系，相关系数为0.998 9～0.999 9，元素Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As的检出限分别为 1.04、 0.05、 0.98、 1.00、 0.97、 0.96 μg/L，各元素测定结果的相对标准偏差在 1.03%～6.81%之间（n=6），样品的加标回收率为95.11%～104.52%。

石墨炉法 复合塑料包装袋 迁移量 铅 镉 铬 镍 铜 砷

近年来，随着食品包装工业的迅速发展，世界各国对食品包装材料的安全越来越重视，其中塑料制品与人们的日常生活密不可分，食品复合包装袋（蒸煮袋、彩印袋等）是由纸、塑料薄膜或铝箔经粘合剂（聚氨酯和改性聚丙烯）复合而成的。重金属迁移量是考察许多食品接触材料的重要指标之一，现有国家标准中重金属迁移量（以Pb计）不得大于1 mg/L［1］。

金属迁移量的测定方法为比色法，该方法在实际应用中虽然简便易行，但不足之处在于只能感官判定合格与否,无法对其中的各种重金属进行具体的量化测定，所测物质与标准物质本底不同，有时很难作出正确判断。

目前，在食品复合包装袋各种重金属迁移量定量研究方面是一个空白。笔者利用石墨炉原子吸收法，对4%乙酸浸泡条件下复合塑料袋中各种重金属的迁移量进行了定量测定，为制订相关标准提供实验依据。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪：AA240Z型，美国瓦里安公司；

乙酸溶液：体积分数为4%，用优级纯乙酸配制；

磷酸二氢铵：50 g/L，称取5 g磷酸二氢铵（NH4H2PO4，优级纯）加水溶解后，用水稀释至100 mL；

硝酸镍溶液：5 g/L,称取 0.500 0 g硝酸镍，加水溶解后，用水稀释至100 mL；

铅、镉、铬、镍、砷、铜标准储备液 ：1 000 μg/mL,钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心；

实验室用水为电阻率不低于18.2 MΩ·cm的超纯水。

1.2 标准溶液的配制

以4%乙酸溶液为介质，分别取适量铅、镉、铬、镍、砷、铜标准储备液逐步稀释成所需的金属标准使用液（铅、镉、铬、镍各加1.0 mL 50 g/L磷酸二氢铵溶液，砷加1.0 mL 5 g/L硝酸镍溶液）见表1。

表1 6种元素标准溶液的配制 μg/L

1.3 仪器工作条件

实验中仪器工作条件见表2。

表2 仪器工作条件

1.4 样品处理

按 GB 9683-1988［1］和 GB/T 5009.156-2003［2］方法将样品用洗涤剂清洗干净，用自来水冲净，再用蒸馏水淋洗3遍后晾干，供浸泡试验用。其中,使用温度在60～120℃的复合袋浸泡温度为120℃，时间为40 min；使用温度低于60℃的复合袋浸泡温度为60℃，时间为2 h。按接触面积以2 mL/cm2注入乙酸溶液进行浸泡。

2 结果与讨论

2.1 基体改进剂的选择

实验表明，Pb、Cd、Cr、 Ni用磷酸二氢铵作为基体改进剂，As用硝酸镍作为基体改进剂，不仅提高了灰化温度，还有效地提高了信号强度，从而提高了方法的精密度［3-5］。乙酸溶液介质和基体改进剂对测定产生的背景吸收通过带空白和选用塞曼扣除背景［6］技术，有效地消除了基体的影响。

2.2 基体及杂质元素的影响

在 1.3 实验条件下， Pb、 Cd、Cr、As、Sb、Cu、Zn、Ni 、Hg 在一定浓度共存时对 Pb、Cd、Cr、 Ni、As的测定不存在干扰。由于复合袋中杂质元素的含量很低，干扰可忽略不计，可见，本方法具有良好的操作性。

2.3 线性范围与检出限

在优化的条件下，分别对表1 中标准溶液系列进行测定，以质量浓度为横坐标、相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线并考察相关系数。

对试样空白吸光度进行11次平行测定，以试样空白的3倍标准偏差与工作曲线斜率的比值计算检出限，结果见表3。由表3可知，6种元素相关系数均大于 0.999，Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As的检出限在0.05～1.04 μg/L 范围内。

表3 方法的线性范围和检出限

2.4 精密度试验

取1# PA/PE彩色塑料袋6份，按实验方法处理后进行测定， Pb、 Cd、 Cr、 Ni、 Cu、 As测定结果的相对标准偏差为1.03%～6.81%（n=6），结果见表4。

2.5 回收试验

按试验方法取2#样品（样品中几种元素均未检出）两份进行3个梯度的加标回收试验，各水平添加浓度和回收率见表5。

从表5可看出，复合塑料制品3个级别添加浓度回收率铅为95.11%～104.15%、镉为97.82%～101.32%、铬为96.61%～103.71%、镍为96.41%～102.62%、铜为95.15%～104.52%、砷为96.92%～101.13%，测定结果的相对标准偏差为1.03%～6.81%，说明方法具有较好的准确度。

表4 精密度试验结果

表5 加标回收试验结果（n=2）

2.6 样品分析

几种复合袋中 Pb、Cd、Cr 、Ni、 Cu、 As的测定结果见表6。由表6可知，素袋中含重金属含量很低，彩色袋结果偏高，这可能是生产过程中使用助剂和油墨造成的。虽然检测的总和未超出限量要求［3］，但仍要引起高度注意，防止人为添加造成污染。

表6 样品分析结果 μg/L

3 结语

通过对复合塑料制品中 Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As 6种重金属迁移量的定量测定研究，建立了石墨炉原子吸收法测定铅、镉、铬、镍、砷、铜的定量分析方法。结果表明，方法简单、可操作性强、线性范围广、检出限低、回收率高、精密度好，能够满足对复合塑料制品中 Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、As 6 种重金属迁移量的定量测试要求。该方法的建立为质量监管提供了可靠的检测手段，并为今后制定相关标准提供了依据。

［1］GB 9683-88 复合食品包装袋卫生标准［S］.

［2］GB/T 5009.156-2003 食品用包装材料及其制品的浸泡试验方法通则［S］.

［3］景逵，郭兴家，刘新.石墨炉原子吸收光谱法测定测定高纯镍中痕量杂质砷［J］.理化检验：化学分册，2002,38(12)： 616-617.

［4］黄捷玲 ，梁志华， 余泽文.测定血铅的原子分光光度法稀释剂和基体改进剂的选择［J］.职业与健康，2007,23(1)：18-19.

［5］冯银凤 ，黄诚，周日东.基体改进剂在石墨炉原子吸收法测定食品中铅的探讨［J］.中国卫生检验杂志，2005,15(4)： 450.

［6］曹茂林.原子吸收分析中的Zeeman扣背景技术［J］.分析实验室，2002，21(6)： 151-152.

DETERMINATION OF HEAVY METAL MIGRATION IN COMPOSITE LAMINATED FOOD PACKING BAG

Zhao Xuerong, Xu Wei, Yu Yimang, Li Xiaolan, Zhang Ning
(Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Dalian 116001, China)

The composite laminated food packing bag was soaked in 4% acetic acid. The content of Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As in sample solution was determined by GFAAS. The absorbance and mass concentration had good linear relation. The liner calibration curves regression coefficients were 0.998 9-0.999 9, and the method detection limit were 1.04, 0.05, 0.98, 1.00, 0.97, 0.96 μg/L for Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As. The relative standard deviations of detrtmination results were 1.03%-6.81%(n=6), and the recoveries were 95.11%-104.52%.

GFAAS, composite laminated food packing bag, migration, Pb, Cd, Cr, Ni, Cu, As

2011-05-08