HJ 1080-2019 土壤和沉积物 #的测定 石墨炉原子吸收分光光度法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1080-2019 土壤和沉积物 铊的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 Soil and sedimentDetermination of thallium Graphite furnace atomic absorption spectrophotometry （发布稿） 本电子版为发布稿。请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。 2019-12-31 发布 2020-06-30 实施生态环境部生态环境部发 布 i 目 次 前 言 . ii 1 适用范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 方法原理 . 1 4 干扰和消除 . 1 5 试剂和材料 . 1 6 仪器和设备 . 2 7 样品 . 3 8 分析步骤 . 4 9 结果计算与表示 . 5 10 精密度和准确度 . 6 11 质量保证和质量控制 . 6 12 废物处理 . 7 13 注意事项 . 7 ii 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国土壤污染防治法，保护生态环境，保障人体健康，规范土壤和沉积物中铊的测定方法，制定本标准。 本标准规定了测定土壤和沉积物中铊的石墨炉原子吸收分光光度法。 本标准为首次发布。 本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。 本标准起草单位：湖南省生态环境监测中心、湖南大学。 本标准验证单位：北京市环境保护监测中心、天津市生态环境监测中心、广西壮族自治区生态环境监测中心、生态环境部华南环境科学研究所、湖南省长沙生态环境监测中心、河南省济源生态环境监测中心、 广电计量检测 （湖南） 有限公司和湖南正信检测技术有限公司。 本标准生态环境部2019年12月30日批准。 本标准自2020年6月30日起实施。 本标准由生态环境部解释。 1 土壤和沉积物 铊的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 警告：实验中所使用的铊标准溶液属于有毒化学品；实验用酸具有挥发性和腐蚀性，溶液配制及样品前处理过程应在通风橱中进行， 操作时应按要求佩戴防护器具， 避免直接接触皮肤和衣物。 1 适用范围 本标准规定了测定土壤和沉积物中铊的石墨炉原子吸收分光光度法。 本标准适用于土壤和沉积物中铊总量的测定。 当称样量为 0.5 g，定容体积为 50 ml 时，本方法检出限为 0.1 mg/kg，测定下限为0.4 mg/kg。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。 凡是不注明日期的引用文件， 其有效版本适用于本标准。 GB 17378.3 海洋监测规范 第 3 部分：样品采集、贮存与运输 GB 17378.5 海洋监测规范 第 5 部分：沉积物分析 HJ 25.2 建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则 HJ 494 水质 采样技术指导 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 3 方法原理 土壤和沉积物样品经消解后，注入石墨炉原子化器中，铊及其化合物形成基态原子，对特征谱线（276.8 nm）产生选择性吸收，其吸收强度在一定范围内与铊含量成正比。 4 干扰和消除 氯离子对铊的测定产生负干扰， 对铊浓度为 20.0 g/L 的试样， 当氯离子浓度为 50 mg/L时，测定吸光度下降 50%。当氯离子浓度低于 1000 mg/L 时，加入硝酸钯和抗坏血酸基体改进剂可消除干扰。 5 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为超纯水。 2 5.1 硝酸：（HNO3）=1.42 g/ml，优级纯。 5.2 氢氟酸：（HF）=1.49 g/ml，优级纯。 5.3 双氧水：（H2O2）=30%，优级纯。 5.4 硝酸钯Pd(NO3)2：优级纯。 5.5 抗坏血酸（C6H8O6）：优级纯。 5.6 金属铊：w（Tl）99.9%。 5.7 硝酸溶液：1+1。 5.8 硝酸溶液：1+99。 5.9 硝酸钯溶液：Pd(NO3)2=200 mg/L。 称取 0.02 g 硝酸钯（5.4），加 1 ml 硝酸（5.1）溶解，用水定容至 100 ml。 5.10 抗坏血酸溶液：（C6H8O6）=30 g/L。 称取 3 g 抗坏血酸（5.5），用水稀释并定容至 100 ml。临用现配。 5.11 铊标准贮备液：（Tl）=100 g/ml。 准确称取 0.1 g（精确至 0.1 mg）金属铊（5.6）加热溶解于 20 ml 硝酸溶液（5.7）中，冷却后用水稀释至 1000 ml。也可直接购买市售有证标准溶液。4下冷藏保存，有效期 2年。 5.12 铊标准中间液：（Tl）=1.00 g/ml。 准确量取 1.00 ml 铊标准贮备液（5.11）于 100 ml 容量瓶中，用硝酸溶液（5.8）稀释至标线，摇匀。4下冷藏保存，有效期 1 年。 5.13 铊标准使用液：（Tl）=100 g/L。 准确量取 10.00 ml 铊标准中间液（5.12）于 100 ml 容量瓶中，用硝酸溶液（5.8）稀释至标线，摇匀。临用现配。 5.14 滤膜：0.45 m 水系微孔滤膜。 5.15 氩气：纯度99.9%。 6 仪器和设备 6.1 石墨炉原子吸收分光光度计:具有背景校正功能。 6.2 光源：铊锐线光源或连续光源。 6.3 热解涂层石墨管。 6.4 微波消解装置（功率在 1200 W 以上）。 6.5 电热板：具有温控功能。 6.6 玛瑙研钵或球磨机。 6.7 分析天平：感量为 0.1 mg。 6.8 尼龙筛：孔径 0.15 mm（100 目）。 6.9 一般实验室常用仪器和设备。 3 7 样品 7.1 样品采集和保存 按照 HJ/T 166 和 HJ 25.2 的相关规定进行土壤样品的采集和保存；按照 GB 17378.3 的相关规定进行海洋沉积物样品的采集和保存；按照 HJ/T 91、HJ/T 166 和 HJ 494 的相关规定进行水体沉积物样品的采集和保存。 7.2 样品的制备 按照 HJ/T 166 和 GB 17378.3 的要求，除去样品中的枝棒、叶片、石子等异物，将采集的样品在实验室进行风干、粗磨、细磨至过尼龙筛（6.8）。 7.3 水分测定 按照 HJ 613 测定土壤样品 （7.2） 的干物质含量， 按照 GB 17378.5 测定沉积物样品 （7.2）的含水率。 7.4 试样的制备 7.4.1 电热板消解法 准确称取 0.2 g0.5 g（精确至 0.1 mg）样品置于 50 ml 聚四氟乙烯坩埚中，加 23 滴水湿润试样后加 10 ml 硝酸（5.1）、3 ml 氢氟酸（5.2），160180加盖消解至无明显黑色物质，若黑色物质较多，可补加 2 ml 硝酸（5.1）和 2 ml3 ml 双氧水（5.3）继续加盖消解，重复上述消解过程。180开盖赶酸（为达到良好的赶酸效果，应经常摇动坩埚），蒸至近干（内容物呈不流动的粘稠状）。取下坩埚稍冷，加入 0.5 ml 硝酸（5.1），温热溶解可溶性残渣，冷却后转移至 50 ml 容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，静置取上清液待测或经滤膜（5.14）过滤后待测。 7.4.2 微波消解法 准确称取 0.2 g0.5 g（精确至 0.1 mg）样品置于微波消解罐中，加 5 ml 硝酸（5.1）、3 ml 氢氟酸（5.2），按照一定消解条件（表 1）进行消解，消解完后冷却至室温，将消解液转移至 50 ml 聚四氟乙烯坩埚中，用少许水洗涤消解罐和盖子后一并倒入坩埚，将坩埚置于电热板上 180加热赶酸（为达到良好的赶酸效果，应经常摇动坩埚），蒸至近干（内容物呈不流动的粘稠状） 。 若微波消解后有黑色物质， 可在坩埚中补加 2 ml 硝酸 （5.1） 和 2 ml3 ml 双氧水（5.3），在 160180加盖反应至无明显黑色物质，180开盖赶酸至近干。取下坩埚稍冷，加入 0.5 ml 硝酸（5.1），温热溶解可溶性残渣，冷却后转移至 50 ml 容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，静置取上清液待测或经滤膜（5.14）过滤后待测。 注：土壤和沉积物样品种类复杂，基体差异较大，在消解时各种酸的用量、消解温度和时间可视消解情况酌情增减。 4 表 1 微波消解升温程序参考表 序号 温度/ 升温时间/min 保持时间/min 1 室温120 6 3 2 120150 8 10 3 150180 8 30 7.5 空白试样的制备 按照与试样的制备（7.4）相同的步骤进行空白试样的制备。 8 分析步骤 8.1 仪器工作条件 不同型号仪器的最佳测定条件不同， 可根据仪器使用说明书自行选择； 参考测量条件见表 2。 表 2 仪器参考测量条件 元素 铊（Tl） 测定波长（nm） 276.8 灯电流（mA） 10.0 通带宽度（nm） 0.5 干燥温度（）/时间（s） 85120/55 灰化温度（）/时间（s） 600/14 原子化温度（）/时间（s） 2100/3 消除温度（）/时间（s） 2200/2 原子化阶段是否停气 是 氩气流速（L/min） 3.0 进样量（l） 10 基体改进剂（l） 抗坏血酸 5 l+硝酸钯 5 l 扣背景方式 塞曼 8.2 标准曲线的建立 准确移取 0 ml、2.50 ml、5.00 ml、10.00 ml、15.00 ml、20.00 ml、25.00 ml 铊标准使用液（5.13）于 50 ml 容量瓶中，用硝酸溶液（5.8）定容后摇匀。此标准系列中铊的浓度分别为：0 g/L、5.00 g/L、10.0 g/L、20.0 g/L、30.0 g/L、40.0 g/L、50.0 g/L。 5 按照仪器参考测量条件（8.1），基体改进剂采取先进硝酸钯溶液（5.9），后进抗坏血酸溶液（5.10）的方式，由低浓度到高浓度依次进样分析。以标准系列溶液中铊的质量浓度为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，建立铊的标准曲线。 注：可根据仪器灵敏度或试样的浓度范围配制成其他浓度水平的标准系列。 8.3 试样测定 按照与标准曲线建立（8.2）相同的分析条件进行试样（7.4）的测定。若试样浓度超出标准曲线范围，需用硝酸溶液（5.8）稀释后重新测定。 8.4 空白试样测定 按照与试样测定（8.3）相同的分析条件进行空白试样（7.5）的测定。 9 结果计算与表示 9.1 结果计算 9.1.1 土壤样品的结果计算 土壤样品中铊元素的含量 w1（mg/kg），按照式（1）进行计算。 11000dmVDwmw （1） 式中：w1土壤样品中铊元素的含量，mg/kg； 由标准曲线计算所得试样中铊元素的质量浓度，g/L； V消解后试样的定容体积，ml； D试样的稀释倍数； m称取土壤样品的质量，g； wdm土壤样品干物质的含量，%。 9.1.2 沉积物样品的结果计算 沉积物样品中铊元素的含量 w2（mg/kg），按照式（2）进行计算。 （2） 式中：w2沉积物样品中铊元素的含量，mg/kg； 由标准曲线计算所得试样中铊元素的质量浓度，g/L； V消解后试样的定容体积，ml； D试样的稀释倍数； m称取沉积物样品的质量，g； OHw2沉积物样品含水率，%。 22(1) 1000H OVDwmw6 9.2 结果表示 测定结果小数位数与方法检出限保持一致，最多保留 3 位有效数字。 10 精密度和准确度 10.1 精密度 八家实验室采用微波消解法对 GSS-2、GSS-28、水稻土土壤（1.4 mg/kg）、GSD-17、GSD-19 和海洋沉积物（0.8 mg/kg）样品进行了 6 次重复测定：实验室内相对标准偏差范围分别为 0.06%12%、 0.80%9.2%、 2.2%5.9%、 2.4%6.6%、 1.6%7.9%和 3.2%9.5%；实验室间相对标准偏差分别为 14%、5.7%、17%、4.2%、5.5%和 14%；重复性限（r）分别为 0.2 mg/kg、0.2 mg/kg、0.1 mg/kg、0.1mg/kg、0.1 mg/kg 和 0.1 mg/kg；再现性限（R）分别为 0.3 mg/kg、0.3 mg/kg、0.7 mg/kg、0.2 mg/kg、0.2 mg/kg 和 0.4 mg/kg。 八家实验室采用电热板消解法对 GSS-2、GSS-28、水稻土土壤（1.3 mg/kg）、GSD-17、GSD-19 和海洋沉积物（0.8 mg/kg）样品进行了 6 次重复测定：实验室内相对标准偏差范围分别为 0.06%14%、2.1%11%、2.3%7.1%、0.04%8.5%、1.6%7.4%和 3.2%11%；实验室间相对标准偏差分别为 12%、4.9%、11%、4.8%、4.2%和 13%；重复性限（r）分别为 0.2 mg/kg、0.1 mg/kg、0.2 mg/kg、0.2 mg/kg、0.1 mg/kg 和 0.1 mg/kg；再现性限（R）分别为 0.3 mg/kg、0.2 mg/kg、0.5 mg/kg、0.3 mg/kg、0.2 mg/kg 和 0.3 mg/kg。 10.2 准确度 八家实验室采用微波消解分别对 GSS-2、GSS-28、GSD-17 和 GSD-19 标准样品进行了6 次重复测定：实验室内相对误差范围分别为-18%23%、-12%7.5%、-10%0.72%和-9.1%6.5%；实验室间相对误差均值分别为 1.4%、-2.5%、-4.1%和-0.80%；相对误差最终值分别为 1.4%30%、-2.5%11%、-4.1%7.8%和-0.80%11%。 八家实验室采用电热板消解分别对 GSS-2、GSS-28、GSD-17 和 GSD-19 标准样品进行了 6 次重复测定：实验室内相对误差范围分别为-19%18%、-10%2.5%、-5.8%5.8%和-5.2%5.2%；实验室间相对误差均值分别为 0.43%、-3.4%、-2.4%和 0.32%；相对误差最终值分别为 0.43%26%、-3.4%7.6%、-2.4%10%和 0.32%8.6%。 八家实验室采用微波消解对含铊含量为 1.4 mg/kg 和 0.8 mg/kg 的土壤和沉积物实际样品进行加标分析测定：加标回收率范围分别为 85.0%113%和 80.0%122%，加标回收率最终值分别为 97.8%17.4%和 95.9%32.6%。 八家实验室采用电热板消解对含铊含量为 1.3 mg/kg 和 0.8 mg/kg 的土壤和沉积物实际样品进行加标分析测定：加标回收率范围分别为 90.0%109%和 83.0%122%，加标回收率最终值分别为 100%14.3%和 100%29.4%。 11 质量保证和质量控制 11.1 每批样品至少要做 2 个空白试样，其测定结果应不超过方法检出限。 7 11.2 每次分析应建立标准曲线，标准曲线相关系数0.995。每分析 20 个样品，应分析一次标准曲线中间浓度点，其测定值与标准值的相对误差应在10%之内。 11.3 每 20 个样品或每批样品（少于 20 个样品/批）测定 1 个平行样，平行样测定结果的相对偏差应25%。 11.4 每 20 个样品或每批样品（少于 20 个样品/批）测定 1 个土壤/沉积物标准样品，其测定结果与标准值的相对误差应在25%以内。或测定 1 个基体加标样品，加标回收率应在70%140%。 12 废物处理 实验中产生的废物应集中收集，并做好相应标识，委托有资质的单位进行处理。 13 注意事项 实验中试样的消解、保存和标准溶液的配制过程中应避免引入含氯的物质。