石墨炉AAS法分析冬青科苦丁茶树系统中镉及其分布

郭志伟 刘刚(焦作市质量技术监督检验测试中心,河南 焦作 454000)

苦丁茶树在我国南方地区较为常见，在民间传统医学领域具有一定的药用研究价值，其性能较多，主要包括清热解毒、杀菌醒神、调节血压等。镉属于毒性较强的重金属，在多种途径作用下，会严重影响农产品，受影响的农产品一旦进入人们的口中，便会引发一系列的疾病。而最近几年，苦丁茶种植环境屡遭破坏，导致镉含量超标，危及人们的健康。鉴于此，对苦丁茶中镉含量及其分布进行有效分析，有利于认清土壤，对苦丁茶种植具有一定的指导，进而完善开发利用率。

1 实验分析

运用石墨炉AAS 法分析冬青科苦丁茶树系统中镉及其分布需要进行实验分析，而实验过程中需要的条件包括以下几个方面：

1.1 实验器材，本文采用的是普析TAS-990 原字吸收分光光度计、镉空心阴极灯以及氩气钢瓶。准备好实验器材以后，要对仪器测量的条件进行分析，具体条件包括测量的元素，比如测量波长、狭缝宽度、镉灯电流、干燥程度、灰化程度以及原子化程度等等，除此之外，还包括主要研究的镉的含量。其中镉含量的测量波长为225.28nm，狭缝宽度为0.45nm，镉灯电流为20.31mA，干燥程度在90-1350C/S之间，灰化程度为500/250C/S，而原子化程度在1705/3.10C/S。

1.2 实验试剂与准备材料，镉标准溶液、苦丁茶标准参考样本、土壤标准参考样本、盐酸、硝酸、双氧水、磷酸氢二铵等等，本次实验用水采用二次亚沸蒸馏水。其中镉标准溶液依据的是国家钢铁材料测试中心钢铁研究院所提供的，具体标准形式为：GBW10016（GSB-7）。

1.3 样品采集与样品处理，采集的样品主要是海口苦丁茶研究基地，样品内容包括苦丁茶冬青、大叶冬青以及华中冬青等三个品种，样品采集过程中采集了非根际土壤、根际土壤、底部老叶、地面的落叶等等[1]。对于样品而言，在处理过程中，要进行反复的清洗，再经历24h风干以后，放置烘箱，在1050C的高温下烘制直至恒重，将其放入粉碎机进行粉碎，2 分钟以后即可，将粉碎好的样品过40目筛，混匀以后备用即可。而土壤的处理是在阴凉通风处风干7d，风干以后将较大的土壤硬块捏碎，放置烘箱，在1050C的高温下烘制直至恒重，进行研磨，直至样品过80目筛，备用即可。

1.4 样品的消解。将经过预处理的0.3g 苦丁茶样品放于PFTE 消解罐中，并加入4ml的HNO3以及2ml的H2O2，完成装入以后，将消解罐放置于烘箱内，700C 持续半个小时，1500C 的高温持续4个小时，然后取出，得到透明消化液以后将二次水定容到30ml，放入60ml 的PE 瓶中，完成以后放置冰箱内保持40C。土壤样品消解步骤相同，加入的材料不同，为4mlHNO3以及HF、HCLO4各2ml。在样品消解的过程中，无论是苦丁茶样品还是土壤样品，都需要完成重复3次的实验，才能最终确定消解成果。

1.5 实验分析测定，将1000ug/ml 的镉标准溶液与1%的稀硝酸进行稀释到50ng/ml，再依次吸取不同含量于50ng/ml，并加入20%的磷酸氢二铵，以二次水定容至测定刻度，混匀以后按照样品消解方法进行测定，依据标准曲线对样品溶液测定并换算出镉含量即可[2]。在进行换算的过程中，应以建立的标准曲线法为依据，依据当前的标准曲线形式对制备的样品溶液实施进一步的测定工作，以此来完善镉含量的测定。

2 研究结果及讨论

实验结果表明，对苦丁茶树样品的消解采用的方式为HNO3与H2O2的比例为2：1，而对土壤消解采用的方式为HNO3、HF、HCLO4的比例为2：1：1的消解液。而在进行检测过程中，基体干扰现象较为严重，为了进一步提高实验研究成果，本文采用了GF-AAS 法对样品中的镉含量予以测定。不仅如此，根据镉元素具有低温发挥较快的特点，再加入基体改进剂以后能够降低原子化的温度，从而采取了一定的方法，在原子化阶段将其进行分解，分解成为金属原子，进而不会导致损失现象发生。

本次实验所采取的基体改进剂是磷酸氢二铵，在具有一定优势的环境下测定镉含量，不存在干扰情况，进而完善了测定的结果，通过测结果的数据显示，RSD 以及回收率都达到了一定的要求，从而提高了回收率。通过采用石墨炉AAS 分析方法，体现了一定的优越性，运用该方法在检出限、精密度以及准确度等方面呈现出一定的效果。

比如，检出限方面，依据样品空白实施连续测定，经过18次的测定，得出准确的测定值，结果显示出，检出限的测定值与标准值具有一定的偏差，其得出的检出限为0.40ng/ml；在精密度方面，通过建立起来的测量方式对苦丁茶树以及土壤样品进行平行测定，测定出的苦丁茶树样品以及土壤样品的RSD全部小于5%，证明该方法在精密度测量良好，不仅如此，通过测定显示结果，其测定值与标准值相吻合，相对误差偏低，在10%以内，回收率在90%-102%之间[3]。测定结果显示，苦丁茶叶标准参考物的测定结果为：标准值在0.065±0.003 之间，测定值为0.056、0.053、0.058，平均值为0.0555，RSD为3.41%；土壤标准参考物的测定结果为：标准值在0.046±0.05 之间，测定值为0.46、0.43、0.45，平均值为0.455，RSD 为4.9%。而在经过测试以后，回收率的结果体现在苦丁茶叶与土壤样品的各个方面，具体包括测试的本底值、加入量、测定值以及回收率等等[4]。

在镉含量测定的基础上，对苦丁茶树系统中镉的分布进行讨论，依据海口苦丁茶研究基地提供的样品，三种苦丁茶树以及土壤中镉的分布，除了华中冬青存在异常以外，其余均处于正常范畴。

正常范畴内的苦丁茶冬青非根际土的平均含量在520.2ng/g，RSD 为3.58%、根际土壤平均含量在742.3ng/g，RSD 为2.1%、吸收根的平均含量为118.2ng/g，RSD 为1.6%、主根的平均含量为59.2ng/g，RSD 为4.59%、茎的平均含量为100.43ng/g，RSD 为2.07%、嫩叶的平均含量为199.6ng/g，RSD为1.48%、老叶的平均含量为185.6ng/g，RSD 为2.02%、枯叶的平均含量为43.17ng/g，RSD 为2.46%。大叶冬青非根际土的平均含量在185.2ng/g，RSD 为2.5%、根际土壤平均含量在283.1ng/g，RSD 为1.01%、吸收根的平均含量为84.2ng/g，RSD 为1.61%、主根的平均含量为56.4ng/g，RSD为1.3%、茎的平均含量为44.32ng/g，RSD为2.6%、嫩叶的平均含量为54.56ng/g，RSD为3.15%、老叶的平均含量为22.16ng/g，RSD 为1.05%、枯叶的平均含量为14.76ng/g，RSD 为2.19%。

而处于异常的华中冬青非根际土的平均含量在441.2ng/g，RSD为2.13%、根际土壤平均含量在252.2ng/g，RSD为3.07%、吸收根的平均含量为164.2ng/g，RSD为3.11%、主根的平均含量为82.2ng/g，RSD 为3.53%、茎的平均含量为34.22ng/g，RSD 为2.28%、嫩叶的平均含量为304.6ng/g，RSD为1.05%、老叶的平均含量为228.6ng/g，RSD 为2.45%、枯叶的平均含量为44.92ng/g，RSD 为2.35%[5]。依据苦丁茶树与土壤样品测定结果以及精密度的数据显示，镉在苦丁茶树以及土壤当中的分布具有较强的特征性，其中镉含量的主要来源是土壤，与此同时，苦丁茶树的根际土壤以及吸收根等对镉具有一定的富集作用。依据这些数据以及内容能够得出，镉含量的测定有利于对苦丁茶树的种植环境的分析，从而找出其迁移的规律。由于土壤中的镉含量对苦丁茶树的影响以及镉含量分布的具体特征，导致了苦丁茶茶产品存在一定的健康隐患，究其原因可知，苦丁茶嫩叶或是幼芽是最好的原材料[6]。鉴于此，应控制镉污染的重要途径，提高苦丁茶树种植环境质量，以期实现苦丁茶的开发利用。

通过对苦丁茶树种植环境的进行合理化的控制，能够将镉元素进行有效的控制，进而避免土壤中的污染源扩散。减少苦丁茶种植过程中的污染现象，确保苦丁茶茶叶的健康安全，进而在生产相关产品的过程中，更具便利性[7]。实现苦丁茶的开发利用，能够有效缓解人们的高血压等病症，对人们身体健康具有一定的保障。本文以土壤、苦丁茶系统中镉含量以及分布为研究对象，探讨了是否具备一定的可开发性，虽然在研究过程中积累了一定的数据，但是依据苦丁茶系统复杂、多变的形式而言，需要对相关数据进行进一步的整理、归纳，以完善研究的实效性，为今后的研究工作奠定一定的基础。

3 结语

通过本文的研究得知，石墨炉AAS 法具有一定的灵活度，检出限度较低，但是针对复杂的样品存在一定限制性。为了更好的完善实验分析工作，在实验过程中采用了聚四氟乙烯高压密封方式，并将磷酸氢二铵作为改进剂，有利于分析仪器、设备的优化过程，进而对苦丁茶树系统中的镉及其分布进行有效测定，并取得了一定的效果。

[1]杜兵兵，罗盛旭，贾振亚等.苦丁茶树土壤铅的形态分布及生物有效性研究[J].环境科学与技术，2011，03（07）：31-34.

[2]邹耀华.石墨炉AAS法分析金银花中镉及其分布规律[J].中国卫生检验杂志，2011，06（11）：2679-2681.

[3]杜兵兵，罗盛旭，李辉等.土壤-苦丁茶树系统中铅的GF-AAS 测定及其分布特性[J].环境化学，2010，01（02）：310-314.

[4]罗盛旭，杜兵兵，王佰华等.土壤pH、Eh 对土壤-苦丁茶树系统中铅分布的影响[J].环境科学与技术，2011，05（12）：30-33-70.

[5]杜兵兵，罗盛旭，贾振亚，等.高压密封消解FAAS法分析5种冬青科苦丁茶嫩芽中无机元素及其分布[J].化学分析计量，2010，02（02）：27-30.

[6]王小平，李凌.苦丁茶中28种元素含量分析及镉浸出率研究[J].微量元素与健康研究，2005，05（03）：25-28.

[7]陈文，王湘君，林芳松等.AAS测定五指山苦丁茶中重金属含量[J].生物技术世界，2012，02（10）：18-20.