苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
剂量的镉是一种局部强刺激剂。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸道刺激症状，如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉从消化道进入人体，则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹泻等症状，严重的可因肝肾综合症死亡。从动物实验和人群的流行病学调查研究中发现，镉还能使温血动物和人的染色体发生畸变[7-8]。
预防镉中毒的营养摄入：蛋白质应充足，减少血红蛋白含量下降和低蛋白血症，应食低脂肪，因为膳食脂肪会增加镉的吸收；钙摄入量不低于800毫克，高钙膳食对镉中毒有保护作用；摄入适量的锌，补锌能促进金属硫蛋白的合成，减少肝肾损害，促进恢复；摄入足够的抗坏血酸可对镉的毒性产生拮抗作用。
1.4 蔬菜中铅、镉的测量方法
1、光度法：国家标准中第三标准法双硫腙比色法测食品中铅含量。主要是利用pH=8.5~9.0时，硫离子与双硫腙生成红色配合物，溶于三氯甲烷，加入柠檬酸铵，氰化钾与盐酸羟铵等，排除铁、铜、锌等杂质离子的干扰，与标准系列比较定量。国际中测镉的第三法则是用在碱性溶液中镉离子与6-溴苯并噻唑偶氮萘酚形成红色络合物，溶于三氯甲烷，氰化钾等剧毒物质，故应用具有一定的局限性[9]。
2、原子荧光光谱法：基本原理是基态原子（一般蒸汽状态）吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。准确配制铅镉系列的标准溶液，在实验工作条件下，测定这两个元素的荧光强度，得到线性回归方程，再将待测样品的荧光强度代入方程即可得到样品中铅镉的浓度。该法快速、简便、准确且灵敏度高，校正曲线的线性范围宽，能进行多元素同时测定[10]。
3、火焰原子吸收光谱法（FAAS）：火焰原子吸收光谱法具有较高的灵敏度，相对费用较低，易实现在线分析等优点。在重金属元素的分析中应用很广泛。FAAS 是标准检验方法中的一种，最低检出限为4 μg /ml。FAAS操作简单，分析速度快，测定高浓度元素时干扰小、信号稳定，但该方法也存在一些缺点，测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。且样品预处理步骤复杂，时间长，易受污染，空白值高，灵敏度低，试剂用量大，分析结果易受影响等[11,12]。
4、石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)：与FAAS相比，GFAAS样品预处理简单、灵敏度高、测量精度好，可分析固体或气体试样。试样经灰化或酸消解后，注入
7
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铅含量成正比，与标准系列比较定量。分别准确量取一定量的铅镉储备液，配置一系列标准溶液后按所选工作仪器条件用原子吸收分光光度计测出各溶液吸光度并制作A-C标准曲线，得出其一元线性回归方程。再测出一定量试样溶液吸光度，代入回归方程中即可得到铅镉含量[13]。
5、等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）：等离子体发射光谱法可以同时测定样品中的多元素的含量。当氩气通过等离子体火炬时，经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。这种链锁反应使更多的氩原子电离，形成原子、离子、电子的粒子混合气体，即等离子体。等离子体火炬可达6000~8000K的高温。过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子火炬中，气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱，所以等离子体发射光谱可用来定性测定样品中存在的元素。特征光谱的强弱与样品中原子浓度无关，与标准溶液进行比较，即可定量测定样品中各元素的含量。该法快速、准确、灵敏度高，但运行成本较高，可同时测定多种元素，只测定铅镉两种元素较浪费[14]。
8
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
2 实验部分
本论文实验探究以一些常见的时令蔬菜为样品，按照不同等级、不同产地以及同种蔬菜不同部位来进行分组对照。运用火焰原子吸收光谱法（FAAS）对样品中的铅、镉含量进行测定。通过实验数据对比分析，对这些常见的时令蔬菜的安全程度进行评估。
2.1 实验原理
图2.1 火焰原子吸收分光光度计示意图
火焰原子吸收分光光度计的工作原理为：元素被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。它有单光束、双光束、双波道、多波道等结构形式。其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点，广泛应用于特种气体、金属有机化合物、金属醇盐中微量元素的分析。
在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律:
A= -lg I/I0 = -lgT = KcL
式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；c是被测样品浓度。
2.2 主要实验仪器与试剂
9
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
主要实验仪器为火焰原子吸收分光光度计（3510型，上海惠普）、电子天平（ALL-110.4，赛多利斯）、马弗炉（TDW，浦东荣丰）和电炉（DL-I-15，天津泰斯特）。
主要试剂为分析纯硝酸、硝酸铅和氯化镉，配制溶液用水均为蒸馏水。
2.3 实验步骤
2.3.1 标准溶液的配制 1）Pb标准溶液
称取硝酸铅置于50mL烧杯中，加入50mL 2%硝酸溶液，加热溶解，移入1000mL容量瓶中，用2%硝酸溶液定容至刻度，摇匀得铅标准储备液。
分别吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL铅标准储备液置于50 mL容量瓶中，用2% 稀硝酸定容，摇匀，备用。 2）Cd标准溶液
实验操作步骤如前所述。 2.3.2 样品溶液的配制 1）样品的选取
本次实验研究所用的白萝卜、鸡毛菜（普通和精品）、青菜（普通和精品）、菠菜（普通和精品）、土豆（来自苏州、上海、南通三个不同产地）均来自大润发超市。白萝卜选购露地上、地下两个样品（地部分呈浅青色，地下部分呈白色）。 2）样品处理及样液制备
先用去离子水将新鲜的白萝卜冲洗干净,自然风干，然后用电子天平准确称取50g每份的白萝卜样品各5份，剪碎，置于瓷坩埚中，先小火在电炉上炭化至无烟，移入马弗炉500℃ ± 25℃灰化2h，冷却，用0.5 mol/L硝酸将灰分溶解，用滴管将试样消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）100 mL 容量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于容量瓶中并用2%的稀硝酸定容至刻度，混匀备用，制备露地、地下两部分样品的待测液，待测。其他样品处理步骤及样液制备过程如上所述。
2.3.3 火焰原子吸收分光光度计测定Pb、Cd含量 1）打开电脑；
2）打开原子吸收分光光度计电源开关，双击电脑桌面―AAWin‖图标，选择―联机‖，确定后，等待仪器联机；
10
苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
3）主界面―样品‖项设置好标准品系列浓度后，将2%硝酸溶液放到进样管处，并准备好废液桶，开启通风设施；
4）打开空气和乙炔气：①打开空气，压力0.22-0.24MPa，使用调压阀调节（拔按操作）。②打开乙炔气，压力0.05-0.07MPa。先开主阀，使用扳手，打开一点即可（逆开顺关）；然后开二次阀，0.05过一点即可；
5）点击主界面―点火‖项，原子吸收仪主盖可盖上。若无法点火成功，检查仪器后方瓶口是否未液封，加水液封即可。原子吸收分光光度计主机右下角有红色按钮，可临时中断乙炔气，减少浪费，并避免来回开关气阀；
6）点火时当出现―啪啪‖的声音表示乙炔气已到达燃烧头位置，方可点火成功。点火后加热10min左右后，烧空白进行清洗（2%硝酸清洗最好）2-3min即可； 7）开始测量时，先测空白，空白测定时，先校零，待吸光度值稳定为0.000时开始测定（主菜单―设置‖项下―参数设置‖可以设置重复测量次数，一般设为3次，可―手动‖或―自动‖测量）；
8）当空白测得吸光值不为0.000±0.002之间时，终止测量。点击―测量对象‖下―标准样品‖再测定，点击右键，选择―重新测量‖；
9）空白测量后，样品测定时，待A值稳定后，再―开始‖测量，当每个样品三次重复测量A值差异较大时，重新测量，同上步操作；
10）测定完后，打印校正曲线、样品测定表格和工作参数表格；
11）实验结束后，先关乙炔气总阀（逆开顺关），再关二次阀（松即为关），此时火焰即会熄灭。然后关空气，先关―开关‖，再按―放气阀‖；
12）关闭软件，再关原子吸收分光光度计电源开关后，关闭电脑即可。
11