石墨炉原子吸收测定镉 石墨炉原子吸收法测定地表水中镉的不确定度评定
摘要：为保证农作物生长环境中重金属的检测质量，科学地评定检测结果的分散性，依据国家标准方法和测量不确定度评定与表示的理论，以农业灌溉区地表水为例，评定了石墨炉原子吸收法测定地表水中镉的不确定度。测得地表水样中镉的浓度为２．１５ μｇ／Ｌ，扩展不确定度Ｕ９５＝０．１９ μｇ／Ｌ（ｋ＝２）。结果表明，利用该法测定地表水中的重金属时，对其合成标准不确定度的主要贡献来自仪器分析过程。
关键词：不确定度；石墨炉原子吸收法；地表水；镉
中图分类号：Ｘ８３０．５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）14－2963-04
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃａｄｍｉｕｍ ｉｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｔｅｒ ｂｙ Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｆｕｒｎａｃｅ Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
ＧＯＮＧ Ｊｉａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｑｕａｎ，ＺＨＡＮ Ｙｏｎｇ－ｇｅ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｉｓｏｔｏｐｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ Ｄｅｌｔａ Ｗａｔｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｆｒｏｍ ｇｒｏｗth ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｃｒｏｐｓ， ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓａｎｃｙ ｏｆ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｃａｄｍｉｕｍ（Ｃｄ） ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ａｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｉｒｒｉｇａｔｉｎｇ ａｒｅａ ｂｙ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｆｕｒｎａｃｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ on the base of ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ． Ｃｄ ｗａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ａｔ ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２．１５ μｇ／Ｌ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ， ａｎｄ ０．１９ μｇ／Ｌ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ， Ｕ９５（ｋ＝２）， ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ of ｕｓｉｎｇ ｓｕｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ； ｇｒａｐｈｉｔｅ ｆｕｒｎａｃｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ； ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ； ｃａｄｍｉｕｍ
测量不确定度是合理地表征赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数［１］。广义上可理解为对测量结果正确性的可疑程度［２］。凡是提供用作证明或国际互认数据的机构，均须具有评定不确定度的能力。实施不确定度评定，不仅是不同学科之间交流的需要，也是适应经济全球化发展的需要。凡是通过中国实验室国家认可委员会认可的检测和校准实验室，都应按照标准（ＧＢ／Ｔ ２７０２５－
２００８［３］等同于ＩＳＯ／ＩＥＣ１７０２５：２００５［４］）的要求，对测量结果进行不确定度的评定。近年来，食品安全和水环境污染问题引起社会广泛关注，为保证农作物生长环境中重金属的检测质量，科学地评定检测结果的分散性，本文以石墨炉原子吸收法测定镉为例，解析检测地表水中痕量重金属的不确定度评定。
１材料与方法
１．１材料与仪器
水样采自珠江广州大学城河段某水闸闸口，分左、中、右３点各取表层（０～５０ ｃｍ）水样１００ ｍＬ，混合均匀后运回实验室４ ℃保存备用。
镉标准样品原液购于国家标准物质中心。
ＩＣＥ－３５００型原子吸收光谱仪（美国热电公司）。
１．２方法
依据《水和废水监测分析方法（第四版增补版）》［５］中的标准方法，通过原子吸收光谱仪对采集的地表水样中的镉（Ｃｄ）进行测定。
２结果与分析
测定的不确定度主要来自标准溶液配制和仪器分析过程，其具体输入量的分析与计算如下。
２．１标准溶液配制的不确定度
２．１．１过程概述将镉标准样品原液，使用经检定或校准的移液器和单标线容量瓶，对原液进行三级稀释，配制成标准曲线溶液。
２．１．２数学模型与不确定度计算公式Ｃｄ标准溶液的浓度按下式计算：
Ｃ＝
其中，Ｃ：标准曲线浓度（μｇ／Ｌ）；C0：标准样品原液浓度（μｇ／Ｌ）；Ｖ１：吸取原液体积（ｍＬ）；Ｖ２：吸取一级储备液体积（ｍＬ）；Ｖ３：吸取二级储备液体积（ｍＬ）；Ｖ４：稀释成一级储备液所用容量瓶体积（ｍＬ）；Ｖ５：稀释成二级储备液所用容量瓶体积（ｍＬ）；Ｖ６：稀释成标准曲线溶液所用容量瓶体积（ｍＬ）。
稀释标准溶液的合成标准不确定度ｕｃ（Ｃ）来源于以上７个因素（C0，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）的不确定度分量，通过下式计算［１］：
ｕｃ（Ｃ）＝Ｃ×
３结论与分析
经本研究评定石墨炉原子吸收法测定地表水中镉的不确定度发现，标准溶液配制引入的不确定度分量对最终结果影响甚微，该法的合成标准不确定度主要来自仪器分析过程的贡献。因此，对于此类重金属痕量分析而言，保证仪器高效、稳定的运行是降低其不确定度的重要途径。
参考文献：
［１］ 中国实验室国家认可委员会． 化学分析中不确定度的评估指南［Ｍ］． 北京：中国计量出版社，２００６．
［２］ ＪＪＦ１０５９－１９９９． 测量不确定度评定与表示［Ｓ］．
［３］ ＧＢ／Ｔ ２７０２５－２００８． 检测和校准实验室能力的通用要求［Ｓ］．
［４］ ＩＳＯ／ＩＥＣ１７０２５：２００５． 检测和校准实验室认可准则［Ｓ］．
［５］ 国家环境保护总局和水和废水监测分析方法编委会． 水和废水监测分析方法［Ｍ］．第四版 （增补版） 北京：中国环境科学出版社，２００２．
［６］ ＪＪＧ６４６－２００６． 中华人民共和国国家计量检定规程 移液器［Ｓ］．
［７］ ＪＪＧ１９６－２００６． 中华人民共和国国家计量检定规程 常用玻璃量器［Ｓ］.
［８］ 兰建丽，徐风云，兰建敏． 原子吸收法测定水中镉的不确定度评定［Ｊ］． 食品与发酵工业，２００５，３１（７）：１１４－１１６．
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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