主题：【原创】【第二届网络原创大赛作品】石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅\镉影响因素的分析

一、概述
1.1在工业生产环境中，铅、镉及其无机化合物主要以粉尘、烟雾或蒸气的形态经呼吸道进入人体，进入人体内的铅、镉一部分被蓄积起来，一部分被排出，排出的主要途径是肾脏和肠道。铅、镉吸收量增加较敏感的现象之一为尿铅、尿镉排出量增加，铅、镉中毒者尿铅、尿镉含量往往增高，因此检验尿铅、尿镉含量高低，对于判断铅、镉吸收或铅、镉中毒程度有很重要的诊断价值。由于尿铅、尿镉的测定结果真实与否受到一定因素的影响，为了准确反映出尿铅、尿镉的浓度水平，石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅、尿镉中可能存在的影响因素进行探讨。
1.2卫生行业方法介绍
尿中铅
WS/T 17-1996尿中铅的双硫腙分光光度测定方法
WS/T 18-1996尿中铅的石墨炉原子吸收光谱测定方法
WS/T 19-1996尿中铅的微分电位溶出测定方法
尿中镉
WS/T 31-1996 尿中镉的火焰原子吸收光谱法
WS/T 32-1996 尿中镉的石墨炉原子吸收光谱测定方法
WS/T 33-1996 尿中镉的微分电位溶出测定方法
1.4石墨炉原子吸收光谱法测定尿样的优点
将尿样稀释后便可直接测定，不必经消化或配位萃取等繁琐处理过程
灵敏度高
取样量少

一些文献资料
1.钯作为基体改进剂、石墨原子分光光度法
测定尿铅的研究（梁志华，广东省佛山市顺德区疾病预防控制中心）
2.共沉淀火焰原子吸收法测定尿中铅（田 真，奎屯市伊犁洲奎屯医院）
3.氯化钯作基体改进剂 -石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅（曹惠君，北京市西城区疾病预防控制中心）
4.石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅（丁庆明，． 中国医学科学院，精密吸取尿样 1 0 0μL ， 加入0 .1 ％硝酸 1 0μL  ， 振荡混 合 3 0 s ． 1 0 0 0 0 r ／ m i n ， 离心 5 mi n ， 即可直接进样测定。）

1.石墨炉原子吸收光谱法直接测定尿中镉含量(陈珞洛,温州市疾病预防控制中心,磷酸二氢铵和硝酸镁作为基体改进剂)
2.混合基体改进剂测定尿镉 (李月欢,广东省东莞市疾病预防控制中心,含 1.0 ％硝酸  +0.5％磷酸二氢铵的混合基体改进剂)
3.尿中铅、镉石墨炉原子吸收光谱测定方法（李春玲，中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所，氯化钯作为基体改进剂）
1.3生物接触限值
尿中铅

0.34μmol/l
尿中镉

5μmol/mol肌酐
二、影响因素分析
2.1尿样的采集
最理想的方法是收集 2 4小时的尿样进行分析
比较实用的是采集一段较短时间的尿样
2.2尿样的采集关键点
采集早晨首次排出的尿较为合适 ，
因为它是 夜间积存在膀胱内的，所以是24小时内最浓缩的尿，也是各日间性质上差别最小的尿。

2.3尿样的采集容器
容器对分析结果的影响主要为表面吸附。尿样通常收集于500m l 清洁的硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中，盛放尿样的容器，需事先用稀硝酸 浸泡然后用去离子水冲洗干净，凉干备用，容器 的瓶盖应同样理，保证容器不受污染。 因为尿样中金属的浓度水平往往是很低的， 所以防止污染是实 验成败的关键所在。
2.4采集容器关键点
同时注意所用的硝酸溶液要及时更新。
注意内壁是否有磨损

2.5尿样的校正

一般情况下， 尿样监测所得到的尿样只是人体 排出尿的一个 “ 点” 样，因饮水和出汗等原因，尿液排泄量变化较大， 为了准确起见， 必须进行校正，校正方法有比重校正法和肌酐校正法。

比重校正法
尿样标准比重为1.020。比重<1.010或>1.030的尿液不做监测使用。
肌酐校正法
肌酐浓度>3g/L(26525umol/L )或<0.3g/L(2652umol/L ) 的尿液不做监测使用。

计算公式
尿中铅采用比重校正法。
计算公式
X=C×F×k
X—尿中铅的浓度，μg/ L；
C—由标准曲线得的稀释尿样中铅的浓度，μg/ L；
F—尿样稀释倍数；
k—尿样换算成标准比重（1.020）下浓度的校正系数。
K=(1.020-1.000) ÷(实测比重-1.000)
报告值（μmol/L）=
铅的摩尔质量，207.2g/mol。
尿中镉采用肌酐校正法。
计算公式
C=c×f÷肌酐值÷m×1000×1000
C—尿中镉的浓度，μmol/mol肌酐；
c—由标准曲线得的中镉的含量，μg/ L；
f—稀释倍数；
m—112.4g/mol。
实例
尿铅的测定值为20 μg/ L，稀5倍，尿比重为1.030。则
K=(1.020-1.000) ÷(1.030-1.000)=0.667
X=20×5×0.667=66.7 μg/ L
报告值（μmol/L）=66.7÷207.2=0.32


尿镉的测定值为0.5 μg/ L，稀10倍，肌酐值为8000 μg/ L。
C=0.5×10÷8000÷112.4×1000×1000=5.56 μmol/mol。
2.6仪器条件的选择
2.6.1石墨管的选用
石墨管种类
普通石墨管：适用于一些原子化温度低的元素测定 (有Cd， Pb， Na， K， Zn 和Mg等 )
涂层石墨管：适用于一些原子化温度高的元素 (如Ba、Ca、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Ni、Pd、Pt、Rh、Sr、Ti、V和稀土元素)
平台石墨管：使用于一些基体复杂的样品如生物样品 

尿样测定最好选用：
涂层石墨管
平台石墨管
2.6.2升温参数的选择
在石墨炉分析中，石墨炉的升温参数在整个分析中起着极为重要的作用。做好灰化温度和吸光度关系曲线图，原子化温度和吸光度关系图尤为重要，从中我们可以找到最佳的升温参数。
干燥温度和时间选择
干燥阶段目的：蒸发样品的溶剂
干燥条件的影响：结果的重现性
干燥温度的选择：高于溶剂的沸点。
选择原则：避免样品猛烈沸腾。
灰化温度选择
设置灰化的目的是保证待测元素没有明显损失的前提下，以相同的化学形态进入原子化阶段和降低基体及背景吸收干扰。最佳灰化温度可通过实验确定。
具体方法是：选择好最佳干燥参数(温度、时间)及原子化参数，再选定一个灰化时间，然后在依次改变的温度下进行灰化，绘制吸光度与灰化温度曲线图，以曲线开始迅速下降处为最佳灰化温度 。

原子化 温度的选择
原子化温度是由元素及其化合物的性质所决定的。最佳原子化温度的选择是通过实验来确定的。
当干燥参数与灰化参数恒定后，依次改变原子化温度，绘制吸光度一原子化温度曲线图见图2，吸光度最大处为最佳原子化温度。


尿铅的升温参数（氯化钯为改进剂）
尿镉的升温参数（磷酸氢二铵为改进剂）
2.7基体改进剂的选择
Pb:硝酸铵、磷酸二氢铵、硝酸镧、Po、Pd、Au、抗坏血酸、酒石酸、草酸、EDTA
Cd:La、焦硫酸铵、EDTA、柠檬酸、组氨酸、乳酸、硝酸、硫酸铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、氟化铵、Po、Pd


由于尿样组分既复杂又不恒定，基体的背景吸收主要来自氯化钠。
尿铅
4 ％磷酸二氢铵 - 6 ％抗坏血酸（灰化：700 ℃ ）
氯化钯（灰化：900 ℃ ）

氯化钯的配制：称取0.2g试剂，加10ml盐酸，在电热板上微热使其溶解，用纯水定容到100ml。
注意：不要用硝酸溶解。


尿镉
10g/L磷酸氢二铵  （灰化：500 ℃ ）
氯化钯（灰化：600 ℃ ）
2.8仪器进样
石墨炉原子吸收光谱仪一般都是自动进样。在实验过程中要控制好进样的质量，包括进样量的大小和进样管的进样深度。进样要保证进样完全和灵敏度，所以在进样量为20uL时，一般建议进样深度为离石墨管内壁底部剩三分之一左右。具体的进样深度由进样量来决定。测定尿样时常使样品沾在进样管上而使进样不完全，吸光度下降；所以我们要注意清洁进样管的内外壁。
2.9定量分析的方法
标准加入法
  尿样中基体含量高而成分不详或变化不定时，很难配制成与样品基体相似的标准，这是必须采用标准加入法。
具体做法
尿铅标准曲线配制
1.用氯化钯溶液配标准色列0、20 μg/ L、40 μg/ L、80 μg/ L、120 μg/ L、160 μg/ L。
2.吸0.45mL标准，加0.3mL1%硝酸，加0.15mL正常人尿，配制成0，10 μg/ L、20 μg/ L、40 μg/ L、60 μg/ L、80 μg/ L。
3.样品制备, .吸0.45mL氯化钯溶液，加0.3mL1%硝酸，加0.15mL尿样。（稀释6倍）
4.空白值的吸光度，一般我们的空白吸光度在0.01-0.015A之间。