电感耦合等离子体质谱法测定菊花中镉、铬、铅和砷4种有害元素

章剑扬，张琳，冯明慧，黄聪薇，金寿珍， 王国庆，鲁成银，刘新

(1.农业农村部茶叶产品质量安全风险评估实验室 中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008； 2.农业农村部茶叶质量安全控制重点实验室 中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008； 3.桐乡市农业技术推广服务中心，浙江 桐乡 314500)

菊花属于菊科植物，为我国传统中药，具有消炎降火、清肝明目等功效[1-2]。菊花是药食同源植物，含有丰富的营养物质[3]，可加工成营养保健茶，制成各类食品与饮料，具有很大的资源发掘和市场前景[4]。而近几年，随着工农业和生产的快速发展，食品污染问题也日趋严重[5-6]。因此，菊花中有害元素的含量也逐渐被人重视。

ICP-MS在重金属含量的测定方面具有线性范围广、灵敏度高、稳定性好、能同时分析多种重金属元素等优点，是目前测定微量和痕量金属元素最快捷的设备之一，已在分析测试领域被广泛应用[7-9]。

本文采用ICP-MS对菊花中镉、铬、铅和砷4种有害元素的含量进行测定，结果显示该方法方便快捷、准确度高、精密度好，适合菊花中镉、铬、铅和砷4种有害元素的测定。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

菊花，购于超市；硝酸，优级纯；重金属元素标液及内标Ge、In、Re(美国Sigma公司)；去离子水(18.2 MΩ·cm)。

XSeries II ICP-MS；Mars6微波消解仪；MilliQ超纯水系统；移液器(100～1 000 μL)。

1.2 标准溶液的制备

分别将Cd、Cr、Pb、As标准储备液用质量分数为2%的HNO3溶液逐级稀释，配制4种元素的标准工作溶液，见表 1。

表1 标准溶液系列浓度Table 1 Standard solution concentration

1.3 仪器工作条件

使用10 μg/L的7Li、59Co、115In、238U调谐液对仪器条件进行最优化选择，使1 μg/L的115In和238U的计数分别大于40 000 cps和80 000 cps以进行全质量范围内质量校正。氧化物比率CeO+/Ce2+≤0.5%，双电荷比率Ba++/Ba+≤2%，具体ICP-MS工作参数见表2。

表2 工作参数Table 2 Working parameters of ICP-MS

1.4 样品预处理

将菊花粉碎后过筛，混匀。准确称取0.400 g左右试样，加入(5∶1，V/V) 硝酸+H2O2混合溶液，经微波消解程序升温消解后(表3)，转移至25 mL容量瓶中定容，待测，同时做空白对照。

表3 微波消解程序Table 3 Digestion procedure of microwave

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

分别测定镉、铬、铅和砷4种元素标准溶液的离子计数，以离子计数对应溶液浓度绘制标准曲线，6次重复，线性范围、相关系数、检出限及相对标准偏差见表4。

表4 各标准溶液线性范围、相关系数、检出限及 相对标准偏差Table 4 Linear range，correlation coefficient，detection limit and relative standard deviation

2.2 准确度实验

为确定本实验的方法准确性，在优化的实验条件下，采用国家标准物质圆白菜(GBW 10014)进行验证实验。通过对比参考值，结果显示测定值在允许误差范围内，表明本方法准确、可靠。

2.3 回收率实验

称取适量菊花粉末样品，按照1.4节操作步骤制备样品溶液，向已知浓度的样品溶液中加入一定量的镉、铬、铅和砷4种标准溶液，进行回收率的测定。实验结果见表5。

表5 回收率实验结果Table 5 The recovery of experimental results

由表5可知，各元素回收率均较好，说明此方法准确度较高。

2.4 样品测定结果

采集市售菊花样本15个，分别测定其中4种重金属含量，平行测定3次，取平均值，结果见图1。

由图1可知，所采集的市售菊花样本中，镉、铬、铅和砷4种有害金属元素含量分别在0.100 3～0.209 3，0.554 0～1.663 7，0.148 3～1.070 7和0.063 0～0.137 0 mg/kg范围，含量均较低，符合国际相关限量标准[10-13]。

图1 市售菊花样品中4种有害元素含量Fig.1 Contents of 4 harmful elements in chrysanthemum samples sold in market

3 结论

通过采用电感耦合等离子体质谱法测定菊花中镉、铬、铅和砷4种有毒有害重金属元素，该方法精密度良好、快速便捷，适用于菊花中镉、铬、铅和砷4种重金属元素的测定。通过市售菊花样品的检测分析发现，菊花产品整体质量安全现状较好，市民可放心选购及饮用。