郭志偉 劉剛(焦作市質(zhì)量技術監(jiān)督檢驗測試中心,河南 焦作 454000)
苦丁茶樹在我國南方地區(qū)較為常見,在民間傳統(tǒng)醫(yī)學領域具有一定的藥用研究價值,其性能較多,主要包括清熱解毒、殺菌醒神、調(diào)節(jié)血壓等。鎘屬于毒性較強的重金屬,在多種途徑作用下,會嚴重影響農(nóng)產(chǎn)品,受影響的農(nóng)產(chǎn)品一旦進入人們的口中,便會引發(fā)一系列的疾病。而最近幾年,苦丁茶種植環(huán)境屢遭破壞,導致鎘含量超標,危及人們的健康。鑒于此,對苦丁茶中鎘含量及其分布進行有效分析,有利于認清土壤,對苦丁茶種植具有一定的指導,進而完善開發(fā)利用率。
運用石墨爐AAS 法分析冬青科苦丁茶樹系統(tǒng)中鎘及其分布需要進行實驗分析,而實驗過程中需要的條件包括以下幾個方面:
1.1 實驗器材,本文采用的是普析TAS-990 原字吸收分光光度計、鎘空心陰極燈以及氬氣鋼瓶。準備好實驗器材以后,要對儀器測量的條件進行分析,具體條件包括測量的元素,比如測量波長、狹縫寬度、鎘燈電流、干燥程度、灰化程度以及原子化程度等等,除此之外,還包括主要研究的鎘的含量。其中鎘含量的測量波長為225.28nm,狹縫寬度為0.45nm,鎘燈電流為20.31mA,干燥程度在90-1350C/S之間,灰化程度為500/250C/S,而原子化程度在1705/3.10C/S。
1.2 實驗試劑與準備材料,鎘標準溶液、苦丁茶標準參考樣本、土壤標準參考樣本、鹽酸、硝酸、雙氧水、磷酸氫二銨等等,本次實驗用水采用二次亞沸蒸餾水。其中鎘標準溶液依據(jù)的是國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究院所提供的,具體標準形式為:GBW10016(GSB-7)。
1.3 樣品采集與樣品處理,采集的樣品主要是??诳喽〔柩芯炕兀瑯悠穬?nèi)容包括苦丁茶冬青、大葉冬青以及華中冬青等三個品種,樣品采集過程中采集了非根際土壤、根際土壤、底部老葉、地面的落葉等等[1]。對于樣品而言,在處理過程中,要進行反復的清洗,再經(jīng)歷24h風干以后,放置烘箱,在1050C的高溫下烘制直至恒重,將其放入粉碎機進行粉碎,2 分鐘以后即可,將粉碎好的樣品過40目篩,混勻以后備用即可。而土壤的處理是在陰涼通風處風干7d,風干以后將較大的土壤硬塊捏碎,放置烘箱,在1050C的高溫下烘制直至恒重,進行研磨,直至樣品過80目篩,備用即可。
1.4 樣品的消解。將經(jīng)過預處理的0.3g 苦丁茶樣品放于PFTE 消解罐中,并加入4ml的HNO3以及2ml的H2O2,完成裝入以后,將消解罐放置于烘箱內(nèi),700C 持續(xù)半個小時,1500C 的高溫持續(xù)4個小時,然后取出,得到透明消化液以后將二次水定容到30ml,放入60ml 的PE 瓶中,完成以后放置冰箱內(nèi)保持40C。土壤樣品消解步驟相同,加入的材料不同,為4mlHNO3以及HF、HCLO4各2ml。在樣品消解的過程中,無論是苦丁茶樣品還是土壤樣品,都需要完成重復3次的實驗,才能最終確定消解成果。
1.5 實驗分析測定,將1000ug/ml 的鎘標準溶液與1%的稀硝酸進行稀釋到50ng/ml,再依次吸取不同含量于50ng/ml,并加入20%的磷酸氫二銨,以二次水定容至測定刻度,混勻以后按照樣品消解方法進行測定,依據(jù)標準曲線對樣品溶液測定并換算出鎘含量即可[2]。在進行換算的過程中,應以建立的標準曲線法為依據(jù),依據(jù)當前的標準曲線形式對制備的樣品溶液實施進一步的測定工作,以此來完善鎘含量的測定。
實驗結果表明,對苦丁茶樹樣品的消解采用的方式為HNO3與H2O2的比例為2:1,而對土壤消解采用的方式為HNO3、HF、HCLO4的比例為2:1:1的消解液。而在進行檢測過程中,基體干擾現(xiàn)象較為嚴重,為了進一步提高實驗研究成果,本文采用了GF-AAS 法對樣品中的鎘含量予以測定。不僅如此,根據(jù)鎘元素具有低溫發(fā)揮較快的特點,再加入基體改進劑以后能夠降低原子化的溫度,從而采取了一定的方法,在原子化階段將其進行分解,分解成為金屬原子,進而不會導致?lián)p失現(xiàn)象發(fā)生。
本次實驗所采取的基體改進劑是磷酸氫二銨,在具有一定優(yōu)勢的環(huán)境下測定鎘含量,不存在干擾情況,進而完善了測定的結果,通過測結果的數(shù)據(jù)顯示,RSD 以及回收率都達到了一定的要求,從而提高了回收率。通過采用石墨爐AAS 分析方法,體現(xiàn)了一定的優(yōu)越性,運用該方法在檢出限、精密度以及準確度等方面呈現(xiàn)出一定的效果。
比如,檢出限方面,依據(jù)樣品空白實施連續(xù)測定,經(jīng)過18次的測定,得出準確的測定值,結果顯示出,檢出限的測定值與標準值具有一定的偏差,其得出的檢出限為0.40ng/ml;在精密度方面,通過建立起來的測量方式對苦丁茶樹以及土壤樣品進行平行測定,測定出的苦丁茶樹樣品以及土壤樣品的RSD全部小于5%,證明該方法在精密度測量良好,不僅如此,通過測定顯示結果,其測定值與標準值相吻合,相對誤差偏低,在10%以內(nèi),回收率在90%-102%之間[3]。測定結果顯示,苦丁茶葉標準參考物的測定結果為:標準值在0.065±0.003 之間,測定值為0.056、0.053、0.058,平均值為0.0555,RSD為3.41%;土壤標準參考物的測定結果為:標準值在0.046±0.05 之間,測定值為0.46、0.43、0.45,平均值為0.455,RSD 為4.9%。而在經(jīng)過測試以后,回收率的結果體現(xiàn)在苦丁茶葉與土壤樣品的各個方面,具體包括測試的本底值、加入量、測定值以及回收率等等[4]。
在鎘含量測定的基礎上,對苦丁茶樹系統(tǒng)中鎘的分布進行討論,依據(jù)??诳喽〔柩芯炕靥峁┑臉悠?,三種苦丁茶樹以及土壤中鎘的分布,除了華中冬青存在異常以外,其余均處于正常范疇。
正常范疇內(nèi)的苦丁茶冬青非根際土的平均含量在520.2ng/g,RSD 為3.58%、根際土壤平均含量在742.3ng/g,RSD 為2.1%、吸收根的平均含量為118.2ng/g,RSD 為1.6%、主根的平均含量為59.2ng/g,RSD 為4.59%、莖的平均含量為100.43ng/g,RSD 為2.07%、嫩葉的平均含量為199.6ng/g,RSD為1.48%、老葉的平均含量為185.6ng/g,RSD 為2.02%、枯葉的平均含量為43.17ng/g,RSD 為2.46%。大葉冬青非根際土的平均含量在185.2ng/g,RSD 為2.5%、根際土壤平均含量在283.1ng/g,RSD 為1.01%、吸收根的平均含量為84.2ng/g,RSD 為1.61%、主根的平均含量為56.4ng/g,RSD為1.3%、莖的平均含量為44.32ng/g,RSD為2.6%、嫩葉的平均含量為54.56ng/g,RSD為3.15%、老葉的平均含量為22.16ng/g,RSD 為1.05%、枯葉的平均含量為14.76ng/g,RSD 為2.19%。
而處于異常的華中冬青非根際土的平均含量在441.2ng/g,RSD為2.13%、根際土壤平均含量在252.2ng/g,RSD為3.07%、吸收根的平均含量為164.2ng/g,RSD為3.11%、主根的平均含量為82.2ng/g,RSD 為3.53%、莖的平均含量為34.22ng/g,RSD 為2.28%、嫩葉的平均含量為304.6ng/g,RSD為1.05%、老葉的平均含量為228.6ng/g,RSD 為2.45%、枯葉的平均含量為44.92ng/g,RSD 為2.35%[5]。依據(jù)苦丁茶樹與土壤樣品測定結果以及精密度的數(shù)據(jù)顯示,鎘在苦丁茶樹以及土壤當中的分布具有較強的特征性,其中鎘含量的主要來源是土壤,與此同時,苦丁茶樹的根際土壤以及吸收根等對鎘具有一定的富集作用。依據(jù)這些數(shù)據(jù)以及內(nèi)容能夠得出,鎘含量的測定有利于對苦丁茶樹的種植環(huán)境的分析,從而找出其遷移的規(guī)律。由于土壤中的鎘含量對苦丁茶樹的影響以及鎘含量分布的具體特征,導致了苦丁茶茶產(chǎn)品存在一定的健康隱患,究其原因可知,苦丁茶嫩葉或是幼芽是最好的原材料[6]。鑒于此,應控制鎘污染的重要途徑,提高苦丁茶樹種植環(huán)境質(zhì)量,以期實現(xiàn)苦丁茶的開發(fā)利用。
通過對苦丁茶樹種植環(huán)境的進行合理化的控制,能夠將鎘元素進行有效的控制,進而避免土壤中的污染源擴散。減少苦丁茶種植過程中的污染現(xiàn)象,確??喽〔璨枞~的健康安全,進而在生產(chǎn)相關產(chǎn)品的過程中,更具便利性[7]。實現(xiàn)苦丁茶的開發(fā)利用,能夠有效緩解人們的高血壓等病癥,對人們身體健康具有一定的保障。本文以土壤、苦丁茶系統(tǒng)中鎘含量以及分布為研究對象,探討了是否具備一定的可開發(fā)性,雖然在研究過程中積累了一定的數(shù)據(jù),但是依據(jù)苦丁茶系統(tǒng)復雜、多變的形式而言,需要對相關數(shù)據(jù)進行進一步的整理、歸納,以完善研究的實效性,為今后的研究工作奠定一定的基礎。
通過本文的研究得知,石墨爐AAS 法具有一定的靈活度,檢出限度較低,但是針對復雜的樣品存在一定限制性。為了更好的完善實驗分析工作,在實驗過程中采用了聚四氟乙烯高壓密封方式,并將磷酸氫二銨作為改進劑,有利于分析儀器、設備的優(yōu)化過程,進而對苦丁茶樹系統(tǒng)中的鎘及其分布進行有效測定,并取得了一定的效果。
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