土壤 石油类的测定 红外分光光度法(HJ 1051-2019)

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2019-11-05
简介
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,规范土壤中石油类的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。本标准为首次发布。

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中华人民共和国国家环境保护标准HJ1051-2019土壤 石油类的测定红外分光光度法Soil—Determinationofpetroleumoil—Infraredspectrophotometry(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。2019-10-24发布 2020-04-24实施发布生态环境部目 次前 言...............................................................................................................................................ii1 适用范围.......................................................................................................................................12 规范性引用文件...........................................................................................................................13 术语和定义...................................................................................................................................14 方法原理.......................................................................................................................................15 试剂和材料...................................................................................................................................16 仪器和设备...................................................................................................................................37 样品...............................................................................................................................................38 分析步骤.......................................................................................................................................49 结果计算与表示...........................................................................................................................510 精密度和准确度.........................................................................................................................511 质量保证和质量控制.................................................................................................................612 废物处理.....................................................................................................................................613 注意事项.....................................................................................................................................7i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,规范土壤中石油类的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。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:辽宁省鞍山生态环境监测中心。本标准验证单位:辽宁省生态环境监测中心、辽宁省沈阳生态环境监测中心、长春市环境监测中心站、辽宁省大连生态环境监测中心、辽宁省辽阳生态环境监测中心和辽宁省盘锦生态环境监测中心。本标准生态环境部2019年10月24日批准。本标准自2020年4月24日起实施。本标准由生态环境部解释。ii土壤 石油类的测定 红外分光光度法警告:实验中所使用的四氯乙烯对人体健康有害,标准溶液配制、样品制备以及测定过程应在通风橱内进行,操作时应按规定要求佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。1 适用范围本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。本标准适用于土壤中石油类的测定。当取样量为10g,提取液体积为50ml,使用40mm石英比色皿时,方法检出限为4mg/kg,测定下限为16mg/kg。2 规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。HJ613 土壤 干物质和水分的测定 重量法HJ/T166 土壤环境监测技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1石油类 petroleum指在本标准规定的条件下,能够被四氯乙烯提取且不被硅酸镁吸附,在波数为2930-1 -1 -1cm、2960cm、3030cm 全部或部分谱带处有特征吸收的物质。4 方法原理土壤用四氯乙烯提取,提取液经硅酸镁吸附,除去动植物油等极性物质后,测定石油类。-1 -1石油类的含量由波数分别为2930cm(CH基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm(CH2 3-1基团中C—H键的伸缩振动)和3030cm(芳香环中C—H键的伸缩振动)处的吸光度A、2930A 和A,根据校正系数进行计算。2960 30305 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,实验用水为蒸馏水或同等纯度的水。-1 -15.1 四氯乙烯(CCl):以干燥40mm空石英比色皿为参比,在波数2930cm、2960cm2 4-1和3030cm 处吸光度应分别不超过0.34、0.07和0。15.2 正十六烷(CH):色谱纯。16 345.3 异辛烷(CH):色谱纯。8 185.4 苯(C6H6):色谱纯。5.5 无水硫酸钠(NaSO)。2 4置于马弗炉内450℃加热4h,稍冷后置于磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。5.6 硅酸镁(MgSiO3):150μm~250μm(100目~60目)。取硅酸镁于瓷蒸发皿中,置于马弗炉内450℃加热4h,稍冷后移入干燥器中冷却至室温,置于磨口玻璃瓶中保存。使用时,称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中,根据硅酸镁的质量,按6%(m/m)比例加入适量的蒸馏水,密塞并充分振荡,放置12h后使用。5.7 石英砂:270μm~830μm(50目~20目)。置于马弗炉内450℃烘烤4h,稍冷后置于磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。5.8 玻璃纤维滤膜:直径60mm。置于马弗炉内450℃烘烤4h,稍冷后置于干燥器内贮存。5.9 正十六烷标准贮备液:ρ≈10000mg/L。称取1.0g(准确至0.1mg)正十六烷(5.2)于100ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)稀释定容至标线,摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存1年。或购买市售有证标准物质。5.10 正十六烷标准使用液:ρ=1000mg/L。将正十六烷标准贮备液(5.9)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于100ml容量瓶中。临用现配。5.11 异辛烷标准贮备液:ρ≈10000mg/L。称取1.0g(准确至0.1mg)异辛烷(5.3)于100ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存1年。或购买市售有证标准物质。5.12 异辛烷标准使用液:ρ=1000mg/L。将异辛烷标准贮备液(5.11)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于100ml容量瓶中。临用现配。5.13 苯标准贮备液:ρ≈10000mg/L。称取1.0g(准确至0.1mg)苯(5.4)于100ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存1年。或购买市售有证标准物质。5.14 苯标准使用液:ρ=1000mg/L。将苯标准贮备液(5.13)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于100ml容量瓶中。临用现配。5.15 石油类标准贮备液:ρ≈10000mg/L。按65:25:10(V/V)的比例,量取正十六烷(5.2)、异辛烷(5.3)和苯(5.4)配制混合物。称取1.0g(准确至0.1mg)混合物于100ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存1年。或购买市售有证标准物质。5.16 石油类标准使用液:ρ=1000mg/L。将石油类标准贮备液(5.15)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于100ml容量瓶中。临用现配。5.17 玻璃棉。2使用前,将玻璃棉用四氯乙烯(5.1)浸泡洗涤,晾干备用。5.18 吸附柱。在内径10mm、长约200mm的玻璃柱出口处填塞少量玻璃棉(5.17),将硅酸镁(5.6)缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为80mm。6 仪器和设备-1 -1 -16.1 红外测油仪或红外分光光度计:能在2930cm、2960cm、3030cm处测量吸光度,并配有40mm带盖石英比色皿。6.2 水平振荡器:振荡频次为(150~250)次/min。6.3 马弗炉。6.4 天平:感量为0.01g和0.0001g。6.5 具塞锥形瓶:100ml。6.6 玻璃漏斗:直径为60mm。6.7 采样瓶:500ml,广口棕色玻璃瓶,具聚四氟乙烯衬垫。6.8 一般实验室常用器皿和设备。7 样品7.1 样品采集和保存按照HJ/T166的相关要求进行样品的采集和保存。样品装满装实采样瓶(6.7),密封后置于冷藏箱内,尽快运回实验室分析。若暂时不分析,应在4℃以下冷藏保存,保存时间为7d。7.2 样品的制备除去样品中的异物(石子、叶片等),混匀。称取10g(精确至0.01g)样品,加入适量无水硫酸钠(5.5),研磨均化成流沙状,转移至具塞锥形瓶(6.5)中。7.3 干物质含量的测定在称取样品的同时,另取一份样品,按照HJ613测定土壤样品干物质含量。7.4 试样的制备在锥形瓶(7.2)中加入20.0ml四氯乙烯(5.1),密封,置于振荡器(6.2)中,以200次/min的频次振荡提取30min。静置10min后,用带有玻璃纤维滤膜(5.8)的玻璃漏斗(6.6)将提取液过滤至50ml比色管中。再用20.0ml四氯乙烯(5.1)重复提取一次,将提取液和样品全部转移过滤。用10.0ml四氯乙烯(5.1)洗涤具塞锥形瓶、滤膜、玻璃漏斗以及土壤样品,合并提取液。将提取液倒入吸附柱(5.18),弃去前5ml流出液,保留剩余流出液,待测。注:如土壤样品中石油类含量过高,可适当增加重复提取次数。37.5 空白试样的制备称取10g(精确到0.01g)石英砂(5.7)代替土壤样品,按与试样制备(7.4)相同的步骤进行空白试样的制备。8 分析步骤8.1 校准分别移取2.00ml正十六烷标准使用液(5.10)、2.00ml异辛烷标准使用液(5.12)和10.00 ml苯标准使用液(5.14)于3个100ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容至标线,摇匀。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为20.0mg/L、20.0mg/L和100mg/L。以40mm石英比色皿加入四氯乙烯(5.1)为参比,分别测量正十六烷、异辛烷和苯标-1 -1 -1准溶液在2930cm、2960cm、3030cm 处的吸光度A 、A、A。将正十六烷、2930 2960 3030异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度按照公式(1)联立方程式,经求解后分别得到,Y,Z和F。相应的校正系数XAXA YA ZA 2930 11 2930 2960 3030  ()F 式中:ρ——石油类标准溶液浓度,mg/L;1A、A 、A——各对应波数下测得的吸光度;2930 2960 3030X——与CH2基团中C—H键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;Y——与CH基团中C—H键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;3Z——与芳香环中C—H键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;-1 -1F——脂肪烃对芳香烃影响的校正因子,即正十六烷在2930cm与3030cm处的吸光度之比。A对于正十六烷和异辛烷,由于其芳香烃含量为零,即A29300,则有:3030 FA(H)F2930 2A(H) ()3030(H)XA(H)YA(H)2930 2960 (3)(I)XA (I)YA (I)2930 2960 (4)由公式(2)可得F值,由公式(3)和(4)可得X和Y值。对于苯,则有:A(B)(B)XA (B)YA (B)ZA (B)2930  52930 2960 3030  ()F 由公式(5)可得Z值。式中:ρ(H)——正十六烷标准溶液的浓度,mg/L;4ρ(I)——异辛烷标准溶液的浓度,mg/L;ρ(B)——苯标准溶液的浓度,mg/L;A (H)、A (H)、A (H)——各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度;2930 2960 3030A (I)、A (I)、A (I)——各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度;2930 2960 3030A (B)、A (B)、A (B)——各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度。2930 2960 3030注:红外测油仪或红外分光光度计出厂时如果设定了校正系数,可以直接按11.3.1进行校正系数的检验。8.2 试样的测定将经硅酸镁吸附后的剩余流出液(7.4)转移至40mm石英比色皿中,以四氯乙烯(5.1)-1 -1 -1作参比,在波数2930cm、2960cm、3030cm处测量其吸光度A2930、A2960、A3030。按照公式(1)计算石油类浓度。8.3 空白试验按与试样的测定(8.2)相同的步骤,进行空白试样(7.5)的测定。9 结果计算与表示9.1 结果计算土壤中石油类的含量w(mg/kg),按照公式(6)进行计算:2Vw 6mW ()dm式中:w—土壤中石油类的含量,mg/kg;ρ——提取液中石油类浓度,mg/L;2V——提取液体积,ml;m——土壤样品质量,g;W——土壤干物质含量,%。dm9.2 结果表示测定结果小数点后位数的保留与方法检出限一致,最多保留3位有效数字。10 精密度和准确度10.1 精密度六家实验室分别对石油类浓度约为30mg/kg的花园土壤统一样品、70mg/kg的污灌区土壤统一样品和150mg/kg的炼铁厂土壤统一样品进行6次重复测定,实验室内相对标准偏差分别为5.0%~7.4%、3.9%~5.9%和1.9%~4.0%;实验室间相对标准偏差分别为3.9%、52.7%和2.4%;重复性限分别为5mg/kg、9mg/kg和11mg/kg;再现性限分别为6mg/kg、10mg/kg和14mg/kg。10.2 准确度六家实验室分别对石油类浓度约为30mg/kg的花园土壤统一样品、70mg/kg的污灌区土壤统一样品和150mg/kg的炼铁厂土壤统一样品进行加标分析测定,加标量分别为300μg、700μg和1500μg,加标回收率范围分别为83.6%~88.9%、84.9%~91.7%和84.4%~90.3%;加标回收率最终值分别为(86.5±4.2)%、(88.0±5.0)%和(87.1±4.8)%。11 质量保证和质量控制11.1 四氯乙烯品质检验四氯乙烯须避光保存。使用前须按照(5.1)进行四氯乙烯品质检验和判定,确认符合要求后方可使用。11.2 空白试验每20个样品或每批次(≤20个样品/批)至少做两个实验室空白试验,空白试验结果应低于方法检出限。11.3 校正系数检验每批样品均应进行校正系数的检验,使用时根据所需浓度,取适量的石油类标准使用液(5.16),以四氯乙烯为溶剂配制适当浓度的石油类标准溶液,与试样测定(8.2)相同的步骤进行测定,按照公式(1)计算石油类标准溶液的浓度。如果测定值与标准值的相对误差在±10%以内,则校正系数可采用,否则重新测定校正系数并检验,直至符合条件为止。也可使用有证标准物质/样品进行检验。11.4 平行样每20个样品或每批次(≤20个样品/批)样品应测定一个平行样品,平行样的相对偏差应≤30%。11.5 基体加标每20个样品或每批次(≤20个样品/批)样品应测定一个基体加标样品,加标回收率应控制在70%~110%之间。12 废物处理实验中产生的废物应分类收集,并做好相应标识,委托有资质的单位进行处理。613 注意事项13.1 同一批样品测定所使用的四氯乙烯应来自同一瓶,如样品数量多,可将多瓶四氯乙烯混合均匀后使用。13.2 样品制备间应清洁、无污染,样品制备过程中应远离有机气体,使用的所有工具都应进行彻底清洗,防止交叉污染。7
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