微波消解-原子吸收法测定饲料中Pb Cd Cu Zn含量

梁兆斌，韦衢

（1.广西省柳州市动物疫病预防控制中心，广西柳州 545000；

2.广西省柳州市柳南区动物卫生监督所，广西柳州 545000）

微波消解-原子吸收法测定饲料中Pb Cd Cu Zn含量

梁兆斌1，韦衢2

（1.广西省柳州市动物疫病预防控制中心，广西柳州 545000；

2.广西省柳州市柳南区动物卫生监督所，广西柳州 545000）

本文试验以不同种类的动物饲料为原料，采用微波消解法处理样品，用火焰原子吸收法测Cu、Zn的含量，石墨炉法测Pb、Cd的含量。通过对比国标GB/T13080-2004《饲料中铅的测定原子吸收光谱法》、GB/T13082-1991《饲料中镉的测定》、GB/T13885-2003《饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌的测定原子吸收光谱法》的检测方法，得出结论：微波消解法在饲料重金属检测中具有快速、简单、安全、准确等特点。

微波消解；原子吸收光谱法；饲料；铅；镉；铜、锌

饲料作为养殖业的基础，其安全不仅影响畜产品的质量安全，也对消费者的健康造成了威胁。随着经济水品的提高，消费者对动物产品的需求量越来越大，养殖业也随着消费者日益增长的要求也不断在发展。饲料安全问题已经成为政府有关部门乃至消费者关注的焦点，国家对饲料中的重金属含量都有严格的限量，也是农业部、各地动物卫生监管部门进行例行监测的重要指标。

目前饲料中的重金属测定国标中采用的是原子吸收分光光度法，在样品前处理过程则中采用干灰化法或者湿消解法，干灰化法存在灰化时间长，待测元素易挥发，回收率不高的缺点，而湿消解法则存前处理样品反应剧烈，危险性较高，并且要求操作人员熟悉反应临界点，测定的准确性，重复性不易控制。微波消解是一种成熟样品消解技术，通过微波加热，能使溶液快速沸腾而不加热容器，使酸与样品更好的接触，达到快速消解的目的，其特点是消解速度快，试剂用量少，操作简单安全，挥发损失小等特点。

本文采用微波消解对新鲜饲料样品进行消化，测量铅、镉、铜、锌的含量并与国标法进行对比，其中铅采用湿消解法（高氯酸消化法）。

1 材料与方法

1.1 仪器analytikjena nova 400P原子吸收分光光度计（带石墨炉、带自动进样器）；Cd、Pb、Cu、Zn空心阴极灯；CEM Mars5微波消解系统；自动控温赶酸仪。

1.2 试剂硝酸、过氧化氢、氢氟酸、磷酸二氢铵等为优级纯；Cd、Pb、Cu、Zn标准液（国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院）。

1.3 样品仔猪配合饲料、12%哺乳母猪浓缩饲料、5%产蛋鸡复合预混合饲料，以上饲料粉碎后过20目筛备用。

1.4 样品制备（配合饲料、浓缩饲料）称取饲料0.5g放置于高压消解罐中，加入5mL HNO3，混合后放置通风橱内过夜，第二天加入2mL H2O2，5min后拧上罐盖，进行微波消解。消解结束后冷却至室温，放入自动控温赶酸仪内120℃赶酸，待测试溶液至近干后，用0.5%HNO3定容到25mL容量瓶中。用定量滤纸过滤后移入样品瓶中待检。

注：样品消化完全应为透明液体，无残留，如消解后仍然存在絮状物、或者浑浊可以加1～3mL氢氟酸再进行赶酸。

（预混合饲料）称取饲料0.5g放置于高压消解罐中，分别加入10mL HNO3和5mL HF，并充分混匀，拧上罐盖，进行微波消解。消解结束后冷却至室温，放入自动控温赶酸仪内120℃赶酸，待测试溶液至近干后，用0.5%HNO3定容到25mL容量瓶中。用定量滤纸过滤后移入样品瓶中待检。

表1 配合饲料、浓缩料消解程序

表2 预混合饲料消解程序

1.4 样品测定

其中样品中的Cu、Zn用原子吸收分光光度计-火焰法进行检测，Pb、Cd用石墨炉法进行检测。

火焰法按照国标的参数进行设置。

石墨炉的工作参数见下表。本实验1%NH4H2PO4作为基体改进剂，每次进样时加入5μL。

表3 Pb石墨炉升温程序

表4 Cd石墨炉升温过程

1.5 测定结果

表5 本法与国际法平均值比较

表6 加标回收率测试结果

2 结论和讨论

石墨炉原子吸收法测定痕量元素，因饲料样品基体复杂，背景吸收干扰严重。在实际检测中,常常加入基体改进剂，可克服或降低待测元素的挥发损失。本法中采用1%NH4H2PO4作为基体改进剂，也可以用硝酸钯或硝酸钯-硝酸镁，如果没有上述试剂，不用基体改进剂也是可行的，但是笔者并不推荐这样操作。不同的基体改进剂需要改变石墨炉升温程序中灰化2和原子化的温度。详细设置见表7。

在石墨炉原子吸收分析中，一般是用HNO3溶解样品的，在标准溶液和样品溶液中的HNO3浓度应控制在0.5%以下。其中不同种类的饲料含有的硅元素会对结果产生一定的影响。复合预混料大多由矿物质组成，其主要成分膨润土中含有大量的硅，而Pb则会包藏在膨润土的矿物晶格中，只有HF才能破坏这类晶格，化学反应式为SiO2+4HF=SiF4（g）+2H2O，从反应式可以看出饲料中的硅变成了可挥发的SiF4，而留下了铅元素，可以有效的防止铅元素形成硅酸盐。经过试验：用HNO3：HF为2∶1时提取Pb、Cd、Cu、Zn效果最好。配合饲料和浓缩料含有大量的植物性原料，其所含的硅，常以硅酸盐的形式存在于细胞壁中，在多糖链内或链间以及糖链与蛋白质多肽间形成连接桥或连接键，从而有效地维持细胞壁的纤维结构完整性，并提高其强度和抗性。植物性饲料含硅的多少受植物种类、生长阶段及光照、温度、蒸发强度和土壤、水中硅含量的影响。按本文方法操作，部分样品在消化完后仍有不同程度的浑浊。但添加1～2mL的氢氟酸后再进行赶酸，则可以得到澄清透明的待测溶液。

微波消解法能极大的缩短消化时间，提高工作效率，且检测结果和国标法对比差异不大，完全符合国标法检测的要求。微波消解法还具有操作简单，实验危险性小，对实验周边环境污染小等优点，在处理不同种类饲料过程中适当添加氢氟酸，可以有效的去除饲料中的硅，得到澄清透明的溶液，精密度和准确度较高，效果良好。

表7 不同基体改进剂石墨炉升温过程差异

[1]国家技术监督局，GB/T13080-2004《饲料中铅的测定原子吸收光谱法》，中国标准出版社.

[2]国家技术监督局，GB/T13082-1991《饲料中镉的测定》，中国标准出版社.

[3]国家技术监督局，GB/T13885-2003《饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌的测定原子吸收光谱法》，中国标准出版社.

[4]曹洪，等.微波消解-原子吸收法测定饲料Fe、Mn、Cu、Zn含量.科技视界.2013（33）.

[5]张泓，等.微波消解—原子吸收分光光度法、原子荧光分光光度法测定土壤中的铜锌铅镉铬砷汞.中国卫生检验杂志.

10．3969/J.ISSN．1671-6027．2015．09.016