楊琳芬,符金華,邢 磊

(江西省獸藥飼料監(jiān)察所 南昌 330029)

飼料中鎘含量的測(cè)定

楊琳芬,符金華,邢 磊

(江西省獸藥飼料監(jiān)察所 南昌 330029)

本實(shí)驗(yàn)通過不同條件下測(cè)定飼料中的鎘的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較獲得測(cè)定飼料中鎘含量的最佳條件。采用用WFX-120B原子吸收分光光度計(jì)，用火焰原子吸收光度法測(cè)定鎘含量，通過對(duì)比是否扣背景以及不同儀器測(cè)定情況，得到此方法的最佳工作條件是：燈電流是3mA，波長(zhǎng)228.8nm，狹縫為0.4nm，不扣背景。可以得出扣背景時(shí)鎘含量測(cè)定結(jié)果過低，甚至實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確；在老霧化器中抗干擾能力弱，吸光度普遍降低。發(fā)現(xiàn)采用該方法快捷，準(zhǔn)確，重復(fù)性好

鎘；檢測(cè)；原子吸收法

1 引言

鎘元素是一種有毒有害的微量元素，同時(shí)也是機(jī)體的非必需元素，過量容易使得機(jī)體受到損害。鎘對(duì)畜禽的毒性作用主要是由于蓄積在這些動(dòng)物所采食的飼料中儲(chǔ)存的鎘,鎘慢性中毒的動(dòng)物表現(xiàn)出生長(zhǎng)受阻、機(jī)體衰弱、行動(dòng)緩慢等癥狀。從而導(dǎo)致各臟器、骨骼、心血管系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)等組織器官表現(xiàn)出明顯的病變效應(yīng)而且其作用機(jī)理復(fù)雜。當(dāng)飼料中的鎘含量超標(biāo)時(shí)，會(huì)極大地影響相應(yīng)畜禽的生產(chǎn)性能甚至危及性命，對(duì)畜牧產(chǎn)業(yè)乃至食品產(chǎn)業(yè)造成巨大的損失；甚至最后可通過食品產(chǎn)業(yè)富集在人體內(nèi)，而且人體累積鎘后很難自行排出，長(zhǎng)期積累大量的鎘會(huì)極大地危害人類健康。所以對(duì)飼料中鎘含量進(jìn)行測(cè)定有著十分重要的意義。市場(chǎng)上正規(guī)的飼料出售需要經(jīng)過相關(guān)飼料監(jiān)管所的嚴(yán)格測(cè)定。通常測(cè)定鎘的方法為國(guó)標(biāo)法，而各地區(qū)不同監(jiān)管所根據(jù)實(shí)際情況在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下對(duì)國(guó)標(biāo)法進(jìn)行相應(yīng)的改善。

1.4 檢測(cè)方法

鎘的檢測(cè)方法有多種，如共振光散射法、火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜-質(zhì)譜法（ICP-MS）等。各個(gè)方法有各自的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況如檢測(cè)的樣品、檢測(cè)目的、檢測(cè)量等選擇。各個(gè)檢測(cè)方法都包括樣品的預(yù)處理和樣品上機(jī)檢測(cè)兩步。預(yù)處理方法包括干灰化法，酸消解法，微波消解法等[5]；上機(jī)檢測(cè)則方法不同所用儀器不同。

共振光散射法多用于水體中鎘含量的測(cè)定，其原理為對(duì)鄰菲啰啉和亮黃陰離子所產(chǎn)生的共振光散射具有顯著增強(qiáng)作用來間接測(cè)定飼料中鎘含量的方法[8]；較其傳統(tǒng)測(cè)定水體中鎘的方法——雙硫腙光度法具有無毒、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。共振光散射法因操作簡(jiǎn)便，靈敏度高被廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析等方面，但很少應(yīng)用于飼料檢驗(yàn)方面。火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法都屬于原子吸收法；前者線性范圍窄，但重復(fù)性好、操作較為簡(jiǎn)易；后者雖然范圍很窄、但其靈敏度高、測(cè)試速度快，故而被廣泛應(yīng)用于空氣、和土壤等環(huán)境中鉛、鎘含量測(cè)定。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）可同時(shí)檢測(cè)多種元素的含量，該方法線性范圍寬、分析速度快且準(zhǔn)確度、檢出限均能符合測(cè)定要求，但靈敏度較之電感耦合等離子體發(fā)射光譜-質(zhì)譜法（ICP-MS）偏低。電感耦合等離子體發(fā)射光譜-質(zhì)譜法（ICP-MS）在（ICP-AES）優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，兼具高靈敏度和低檢測(cè)限的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際樣品分析中不易受其他因素影響。盡管檢測(cè)成本很低，快速準(zhǔn)確，但是用于購(gòu)買儀器的費(fèi)用十分昂貴；一般用于待測(cè)雜質(zhì)較多、且含量低的樣品檢測(cè)。

2 材料與方法

2.1 儀器和試劑

2.1.1 儀器

本實(shí)驗(yàn)中采用WFX-120B原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）、箱式電阻爐（沈陽市節(jié)能電爐廠）、KSW電阻爐溫度控制器（余姚市長(zhǎng)豐儀表廠）、電子天平（梅特勒-托利多儀器）、封閉電爐（天津拓至明實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)開發(fā)公司）及其它實(shí)驗(yàn)常規(guī)儀器（江西獸藥飼料監(jiān)察所提供）、瓷坩堝及其它實(shí)驗(yàn)常規(guī)儀器（100 mL容量瓶、50 mL容量瓶、燒杯、玻璃杯、坩堝鉗、量筒、移液管、洗耳球等）。

2.1.2 試劑

GR優(yōu)級(jí)純硝酸（14 mol/L）、6 mol/L稀硝酸、GR優(yōu)級(jí)純鹽酸（12 mol/L）、6 mol/L稀鹽酸、1∶100稀鹽酸、鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液。

2.2 樣品

濃縮料：乳豬專用濃縮料和乳豬濃縮料；配合料：肉雞配合料和種豬配合料；魚粉：進(jìn)口秘魯紅魚粉和國(guó)產(chǎn)魚粉。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液：該實(shí)驗(yàn)室中的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液是1000 ug/mL，用1 mL移液管吸取1.0 mL鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加入100 mL容量瓶當(dāng)中，加水到刻度線，此過程要注意保持視線與液面水平，配得10 ug/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液。注意工作液現(xiàn)配現(xiàn)用。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

分別吸取0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL的鉛標(biāo)準(zhǔn)工作液放到50 mL容量瓶中，然后用1mL移液管加入2mL優(yōu)級(jí)純的鹽酸后，用去離子水進(jìn)行定容到刻度，制成濃度為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后導(dǎo)入火焰原子分光光度計(jì)，將吸液管導(dǎo)入液面，用水調(diào)零，測(cè)定各種不同濃度相對(duì)應(yīng)的吸光度值。再以濃度和測(cè)得的吸光度值分別作為橫縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4 樣品預(yù)處理

取濃縮料2種（乳豬專用濃縮料和乳豬濃縮料）、配合料2種（肉雞配合料和種豬配合料）、魚粉2種（進(jìn)口秘魯紅魚粉和國(guó)產(chǎn)魚粉）準(zhǔn)確稱取5 g試樣于坩堝中精確到0.0001 g；每個(gè)試樣取一個(gè)平行樣進(jìn)行對(duì)照，共12個(gè)坩堝。置于馬弗爐內(nèi)煅燒16h至試樣成白色和灰白色。待時(shí)間滿后，用坩堝鉗將樣品取出冷卻后，向坩堝中加入5mL水、5mL 6 mol/L的硝酸、5mL 6 mol/L的鹽酸、煮沸蒸干至4mL。將內(nèi)容物移入小燒杯，再以雙蒸水溶液以5mL為單位多次沖洗洗滌坩堝，洗液并入燒杯。待冷卻后用定量濾紙雙層過濾將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶并用1∶100 HCL定容至刻度線。

2.5 不同條件下測(cè)定鎘含量

2.5.1 不同背景模式對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

取濃縮料2種，濃縮料用A表示（乳豬專用濃縮料A1和乳豬濃縮料A2）、配合料2種，配合料用B表示（肉雞配合料B1和種豬配合料B2）、魚粉2種，魚粉用C表示（進(jìn)口秘魯紅魚粉C1和國(guó)產(chǎn)魚粉C2），每個(gè)樣品有四份（對(duì)比樣和平行樣），上機(jī)測(cè)量其吸光度。分別在扣除背景和不扣背景兩種條件下對(duì)這些相同處理的樣品在標(biāo)準(zhǔn)曲線條件下進(jìn)行測(cè)定。

2.5.2 在儀器吸光度高低的情況下測(cè)定結(jié)果的影響

取濃縮料2種（乳豬專用濃縮料和乳豬濃縮料）、配合料2種（肉雞配合料和種豬配合料）、魚粉2種（進(jìn)口秘魯紅魚粉和國(guó)產(chǎn)魚粉），每個(gè)樣品有四份（對(duì)比樣和平行樣），上機(jī)測(cè)量其吸光度。分別采用不同吸光度的儀器對(duì)樣品在標(biāo)準(zhǔn)曲線條件下進(jìn)行測(cè)定。

2.6 儀器工作條件

采用WFX-120B系列原子分光光度計(jì)，光源是鎘空心陰極燈，燈電流是3mA，波長(zhǎng)采用228.8nm，狹縫為0.4nm，火焰為氧化性藍(lán)色焰，燃燒器高度5mm，不扣背景。

3 結(jié)果

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作及線性結(jié)果

將配置好的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液放置成一排，對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行調(diào)零后，按照濃度順序先后搖勻后使吸液管伸入液面，待吸收峰進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定峰值時(shí)讀數(shù)；每一次讀數(shù)前需進(jìn)行調(diào)零。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制得到的結(jié)果見表1和圖1。

表1 吸光度值及其線性關(guān)系

圖1 不同濃度鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液標(biāo)準(zhǔn)曲線

由表1可知，Y=0.2574X+0.0040，R=0.999，可知濃度和吸光度值線性關(guān)系良好，實(shí)驗(yàn)較為成功。

3.2 不同背景模式對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

不同種類飼料分別在火焰扣背景和不扣背景兩種條件下所測(cè)得的鎘含量結(jié)果見表2。

表2中鉛含量的計(jì)算公式為相應(yīng)吸光度值代入兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線中,而不扣背景和扣背景的情況下所得標(biāo)準(zhǔn)曲線不同，不扣背景情況下公式為：Y=0.2574X+0.004，扣背景時(shí)為：Y=0.2521X+0.007；兩者的相關(guān)系數(shù)也不同。然后將計(jì)算得到的濃度×稀釋倍數(shù)（稀釋倍數(shù)為50倍)/質(zhì)量。從表2的結(jié)果可以看出，采用火焰扣背景和火焰不扣背景兩種方式對(duì)相同處理樣品的測(cè)定結(jié)果影響較大。

3.3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

魚粉樣品1、2即進(jìn)口國(guó)產(chǎn)魚粉1和國(guó)產(chǎn)魚粉2，將魚粉1和魚粉2分別進(jìn)行四次測(cè)量，讀取吸光度值，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)方程得出其濃度（mg/mL）。魚粉1的質(zhì)量為5.0258，魚粉2的質(zhì)量為5.0264，將其帶入公式為（C1-C2）乘以稀釋倍數(shù)后再除以質(zhì)量，再將單位轉(zhuǎn)變?yōu)閙g/kg。獲得結(jié)果見表3。

表2 不同背景模式對(duì)鎘定結(jié)果的影響

表3 精密度表

由表3可知,魚粉1和魚粉2樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）分別為1.85%和1.09%,因此具有良好精密度。

4 分析與討論

4.1 標(biāo)曲的選擇

采用標(biāo)準(zhǔn)曲線的選擇比較當(dāng)其他條件一樣時(shí)，不同標(biāo)準(zhǔn)曲線下鎘的吸光度值所組成的曲線的相關(guān)系數(shù)；根據(jù)相關(guān)系數(shù)結(jié)果可知，標(biāo)準(zhǔn)曲線中鎘的含量范圍你在0～1.5μg/mL時(shí)，其相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了99.9%，當(dāng)鎘濃度大于2，濃度高了，吸光度上不去，相關(guān)系數(shù)達(dá)不到要求，偏差較大，超過儀器的測(cè)定范圍。

4.2 是否扣背景

是否扣氘燈背景對(duì)鎘含量的測(cè)定有很大的影響，不扣背景會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的鎘含量偏高甚至數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。飼料這種樣品基體并不十分復(fù)雜，且經(jīng)過干灰化法和算消解法后鎘離子幾乎可以全部解離出來，且鎘的吸光度本身較高。在不扣背景的條件下可以獲得標(biāo)準(zhǔn)值。而扣背景情況下鎘含量非常的低，可能的原因是氘燈在吸收干擾光線值過高或儀器問題等。

4.3 其他條件

采用國(guó)標(biāo)法測(cè)定，預(yù)處理時(shí)間長(zhǎng)，步驟繁瑣，且有機(jī)溶劑層量較少，在放入吸液管時(shí)尚未得出穩(wěn)定結(jié)果（通過軟件出現(xiàn)一個(gè)吸收峰，當(dāng)該值在短時(shí)間內(nèi)保持不變時(shí)即為讀數(shù)），所得的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)較低；老霧化器則是吸光度值普遍降低。通常而言，當(dāng)將該軟件的狹縫和電流值改變時(shí)，即間接改變吸光度值的大小，所以不需要在這兩個(gè)條件下進(jìn)行測(cè)定比較。

4.4 關(guān)于飼料安全

飼料安全問題涉及到的方面很廣，從畜牧產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)到環(huán)境治理、人類疾病等，逐漸受到人們的關(guān)注。影響飼料安全的因素除環(huán)境污染對(duì)飼料原料的污染外，還包括：違禁藥物及藥物添加劑的違規(guī)使用、過量添加微量元素、飼料原料霉變或感染以及轉(zhuǎn)基因原料的安全問題[8]。而導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因主要是在國(guó)內(nèi)小農(nóng)養(yǎng)殖占較大比重的前提下，飼料安全與利潤(rùn)最大化的矛盾、搜尋安全飼料的信息過于昂貴、小農(nóng)散養(yǎng)的養(yǎng)殖戶對(duì)于飼料安全和食品安全缺乏必要的了解等[9]。要解決這些問題，需要社會(huì)各方面共同努力。

5 結(jié)論

這一方法快捷，準(zhǔn)確，重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)易，分析誤差較低。能滿足精密度和準(zhǔn)確度分析要求，是測(cè)定飼料中鎘含量可行的快速方法。試樣在稱量、加熱、定容時(shí)都要注意準(zhǔn)確度的把握；特別是加熱時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)好火焰大小避免溶液濺出等。操作要細(xì)致心，提前設(shè)計(jì)好流程。

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S816.17

A

1008-6137（2017）05-0031-05

楊琳芬.

2017-07-28.