尿鉛測定

尿鉛測定是指測定對鉛的中毒。鉛是主要的環境污染物,尿中鉛的含量可以反映人體接觸鉛的水平,對鉛中毒的診斷具有重要意義。

簡介

尿鉛測定是指測定對鉛的中毒。鉛是主要的環境污染物,尿中的含量可以反映人體接觸鉛的水平,對鉛中毒的診斷具有重要意義。目前,尿鉛的測定方法常用的有:雙硫腙法、火焰法[1]、石墨弧台法[2]及氫化物發生原子吸收法[3]。雙硫腙法火焰法的靈敏度低,石墨弧台法需絡合、萃取,操作煩瑣,而氫化物發生原子吸收法的靈敏度雖高於火焰法,但低於石墨爐法,且需加入氧化劑,將Pb2+氧化成Pb4+,操作也較煩瑣。

材料與方法

1.儀器與試劑:(1)P-Ezeeman/5000型原子吸收分光光度計,帶有HGA-500程式器、AS-40自動進樣機;P-E塗層石墨管和平台;鉛空心陰極燈;石英亞沸蒸餾器;MK-1型壓力自控微波溶樣系統。(2)試劑:鉛標準儲備液:準確稱取1.000g金屬鉛(99.99%),溶於10ml硝酸溶液(1+1)中,移入1000ml容量瓶,加水至刻度,混勻。此溶液每毫升含1.0mg鉛。鉛標準套用液:用1%硝酸逐級稀釋鉛標準儲備液,使其最終濃度為1.0mg/L。基體改進劑:稱取25g磷酸二氫銨、5g硝酸鎂、50g硝酸銨,溶於水中,並用水稀釋至500ml。然後用氨水調pH至5~6,於分液漏斗中加入約50mg砒咯烷二硫代氨基甲酸銨,振搖靜置15分鐘,加入甲基異丁酮,每次30ml,萃取2次,棄去有機層,水液貯於玻璃瓶中。重蒸硝酸硫酸(均為優級純);過氧化氫高氯酸(均為分析純)。

2.測量條件:分析線283.3nm,光譜通頻寬0.7nm,燈電流10mA;記錄方式:峰高;進樣體積20μl,塞曼背景校正;測量方式:標準曲線法。石墨爐升溫程式:乾燥90℃,升溫2秒,保持25秒;110℃,升溫2秒,保持20秒;200℃,升溫2秒,保持20秒;灰化800℃,升溫2秒,保持15秒;原子化1800℃,保持4秒;清除2?300℃,升溫1秒,保持4秒。保護氣體氬氣流量300ml/min,原子化時停氣。

3.實驗方法:(1)樣品的製備:準確吸取尿樣2.0ml於溶樣杯內,依次加入3ml硝酸和1ml過氧化氫,將溶樣杯放入可控密閉溶樣罐,再置入微波爐中。開啟微波爐,1檔3分鐘、2檔2分鐘、3檔2分鐘、4檔2分鐘,消化至無色透明,待溶樣罐冷卻至室溫,開蓋,將杯內樣液轉移到10ml容量瓶中,用水分次洗滌溶樣杯,並定容至刻度,搖勻。同時做試劑空白。(2)標準曲線的製備:分別取鉛標準套用液0.00、0.05、0.10、0.20、0.30ml於10ml容量瓶中,各加入基體改進劑1.0ml,用水定容至刻度,搖勻,按上述測量條件測定。(3)樣品測定:取試劑空白或待測溶液5.0ml,加入基體改進劑1.0ml,用水定容至10.0ml,搖勻,按上述測量條件測定。

結果與討論

1.微波消解樣品與常規消解法的比較:常規的乾式或濕式消解法,都費時、費力,並且樣品在處理過程中常易污染和損失,而微波消解由於分解反應是在高溫、高壓的密閉容器內進行,所以樣品分解快速[一般分解時間(包括冷卻時間)不超過20分鐘]、完全,且試劑用量少,元素的沾污小,無揮發損失,空白值低。

2.基體改進劑對測定的影響:用石墨爐法測定尿鉛,未加基體改進劑時,發現灰化溫度超過500℃時,鉛即有較多的損失,且基體干擾嚴重。加入基體改進劑後,灰化溫度升至800℃時,未見鉛損失,且背景吸光值由加改進劑前的1.2以上降為0.2以下,有效控制背景吸收在塞曼校正的範圍之內[4]。

3.塞曼效應扣背景:採用塞曼效應在原子化同時扣除灰化後剩餘的基體影響。由於塞曼校正使用的是同一光源,光軸重疊,光斑大小相同,因此與氘燈扣背景相比,塞曼效應扣背景的效率很高,且不易引進背景過校正的誤差[5]。

4.微波消解條件的選擇:(1)消解液的選擇:本實驗對硝酸-過氧化氫、硝酸-高氯酸及硝酸-硫酸3種消解液作了比較,結果表明:就消解效果而言,硝酸-過氧化氫優於硝酸-高氯酸和硝酸-硫酸。因此,本實驗選用硝酸-過氧化氫作消解液。(2)硝酸過氧化氫用量對消解效果的影響:試驗了2.0ml尿樣分別依次加入硝酸和過氧化氫3、1ml;3、2ml;3、3ml。結果表明:2.0ml尿樣中依次加入3ml硝酸和1ml過氧化氫時消解效果最好。(3)消解壓力和消解時間對消解效果的影響:本實驗採用梯度加壓方式來消解樣品,試驗了1檔4分鐘、2檔3分鐘、3檔3分鐘、4檔3分鐘及1檔3分鐘、2檔2分鐘、3檔2分鐘、4檔2分鐘兩種加壓方式。結果表明:兩者消解效果相同,就消解時間而言,第2組比第1組時間短,故選擇第2組。

5.標準曲線的線性關係:標準曲線的回歸方程為:Y=11.86X+0.0014,r=0.9999。實驗結果表明:鉛標準溶液質量濃度在0.00~30.00μg/L範圍內線性關係良好。

6.方法的特徵濃度和最低檢出限:本法的特徵濃度為0.41μg/L,最低檢出限為0.30μg/L。本法的特徵濃度與文獻[3]相比,提高了3.2倍。本法靈敏度提高的原因,一方面是由於使用基體改進劑,使鉛的灰化溫度從500℃提高到800℃,使尿樣中的大部分干擾成分被清除。另外,使用塞曼效應扣背景,消除了灰化後剩餘的基體影響[5]。

7.精密度和回收率試驗:對鉛的質量濃度為10.0μg/L的加標樣品,按本法測定8次,相對標準偏差為3.61%。若干份樣品中鉛的質量濃度分別為10.0、20.0、30.0μg/L做回收試驗,結果:鉛的回收率分別為92.3%、92.6%、103.7%,平均回收率為96.2%。

8.凍乾尿鉛質量控制樣品的測定:將中國預防醫學科學院勞動衛生與職業病研究所提供的凍乾尿鉛質控樣品[ρPb為(0.103±0.011)mg/L],按本文方法測定,3次測定結果分別為0.102、0.104、0.105mg/L,均值為0.104mg/L,測定值與標準樣給定值相符。

9.套用:用本法對職業接觸者和非接觸人群進行尿鉛測定,幾何均數分別為0.126mg/L和0.035mg/L(正常人尿鉛上限值為0.08mg/L[6])。實驗結果表明:本方法快速、靈敏、準確、重現性好,平均回收率為96.2%,相對標準偏差為3.61%。

參考文獻

1 張利民,張敬坤,孫麗艷,等.火焰原子吸收光譜法測定尿中鉛.工業衛生與職業病,1997,23:170-173.

2 林葆華.自製鉭塗層石墨弧台測尿鉛.中華預防醫學雜誌,1992,26:255-256.

3 李秀華,陳正飛.微波消解——氫化物發生原子吸收光譜法測定尿鉛.中華勞動衛生職業病雜誌,1997,15:117-118.

4 周聰.硝酸作基體改進劑塞曼石墨爐原子吸收法測定海水中的鉛和鎘.光譜學與光譜分析,1996,16:68-71.

5 李述信主編.原子吸收光譜分析中的干擾及消除方法.北京:北京大學出版社,1987.238-239,253-254.

6 王瑩,孫維生,魏少征.化工職業中毒臨床手冊.北京:人民衛生出版社,1982.125-126.

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