HJ 799-2016 环境空气 颗粒物中水溶性阴离子（F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的测定 离子色谱法.pdf

HJ 7992016 1 环境空气 颗粒物中水溶性阴离子（F、Cl、Br、NO2、NO3、PO43、SO32、SO42）的测定 离子色谱法 警告：实验中所使用的氟化钠、亚硝酸钠等化学试剂对人体健康有害，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 本标准规定了测定环境空气颗粒物中水溶性阴离子（F、Cl、Br、NO2、NO3、PO43、SO32、SO42）的离子色谱法。本标准适用于环境空气颗粒物（包括 TSP、PM10、PM2.5、降尘等）中 8 种水溶性阴离子（F、Cl、Br、NO2、NO3、PO43、SO32、SO42）的测定。环境空气颗粒物滤膜样品，当采样体积（标准状态）为 60 m3，提取液体积为 100 ml，进样体积为25 l 时，本方法的检出限为 0.0100.085 g/m3，测定下限为 0.0400.340 g/m3；降尘样品，当取样量为 0.100 g，提取液体积为 100 ml，进样体积为 25 l 时，本方法的检出限为 0.0060.051 mg/g，测定下限为 0.0240.204 mg/g。详见附录 A。注 1：本方法也适用于在特殊天气下，采集的颗粒物（如沙尘气溶胶和沙尘暴降尘）样品的分析。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 15265 环境空气 降尘的测定 重量法 GB/T 15432 环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法 HJ 93 环境空气颗粒物（PM10和 PM2.5）采样器技术要求及检测方法 HJ 618 环境空气 PM10和 PM2.5的测定 重量法 HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 374 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法 HJ/T 375 环境空气采样器技术要求及检测方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 环境空气颗粒物 ambient air atmospheric particles 通过采样装置，采集在滤膜上的环境空气颗粒物（包括 TSP、PM10、PM2.5等），或通过集尘缸等收集装置采集的环境空气降尘。3.2 水溶性阴离子 water-soluble anions 环境空气颗粒物样品，在不加化学试剂的情况下用去离子水溶解的阴离子。本方法测定的水溶性阴HJ 7992016 2 离子包括 F、Cl、Br、NO2、NO3、PO43、SO32、SO42。4 方法原理 采集的环境空气颗粒物样品，经去离子水超声提取、阴离子色谱柱交换分离后，用抑制型电导检测器检测。根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。5 干扰及消除 5.1 对保留时间相近的 2 种阴离子，当其浓度相差较大而影响低浓度离子的测定时，可通过稀释、调节流速、改变碳酸钠和碳酸氢钠浓度比例，或选用氢氧根淋洗等方式消除和减少干扰。5.2 当选用碳酸钠和碳酸氢钠淋洗液，水负峰干扰 F的测定时，可在样品与标准溶液中分别加入适量相同浓度和等体积的淋洗液，以减小水负峰对 F的干扰。6 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。实验用水为电阻率（25）18 mcm，并经过 0.45 m 微孔滤膜过滤的去离子水。6.1 氟化钠（NaF）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.2 氯化钠（NaCl）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.3 溴化钾（KBr）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.4 亚硝酸钠（NaNO2）：优级纯，使用前应置于干燥器中平衡 24 h。6.5 硝酸钾（KNO3）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.6 磷酸二氢钾（KH2PO4）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.7 亚硫酸钠（Na2SO3）：优级纯，使用前应置于干燥器中平衡 24 h。6.8 甲醛（CH2O）：纯度 40%。6.9 无水硫酸钠（Na2SO4）：优级纯，使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.10 碳酸钠（Na2CO3）：使用前应于 1055干燥恒重后，置于干燥器中保存。6.11 碳酸氢钠（NaHCO3）：使用前应置于干燥器中平衡 24 h。6.12 氢氧化钠（NaOH）：优级纯。6.13 氟离子标准贮备液：（F）1 000 mg/L。准确称取 2.210 0 g 氟化钠（6.1）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.14 氯离子标准贮备液：（Cl）1 000 mg/L。准确称取 1.648 5 g 氯化钠（6.2）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.15 溴离子标准贮备液：（Br）1 000 mg/L。准确称取 1.487 5 g 溴化钾（6.3）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.16 亚硝酸根标准贮备液：（NO2）=1 000 mg/L。准确称取 1.499 7 g 亚硝酸钠（6.4）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 1 个月。亦可购买市售有证标准物质。HJ 7992016 3 6.17 硝酸根标准贮备液：（NO3）1 000 mg/L。准确称取 1.630 4 g 硝酸钾（6.5）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.18 磷酸根标准贮备液：（PO43）1 000 mg/L。准确称取 1.431 6 g 磷酸二氢钾（6.6）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 1 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.19 亚硫酸根标准贮备液：（SO32）1 000 mg/L。准确称取 1.575 0 g 亚硫酸钠（6.7）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，加入 1 ml 甲醛（6.8）进行固定（为防止 SO32氧化），用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 1 个月。6.20 硫酸根标准贮备液：（SO42）1 000 mg/L。准确称取 1.479 2 g 无水硫酸钠（6.9）溶于适量水中，全量转入 1 000 ml 容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。转移至聚乙烯瓶中，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准物质。6.21 混合标准使用液 分别移取 10.0 ml 氟离子标准贮备液（6.13）、100.0 ml 氯离子标准贮备液（6.14）、10.0 ml 溴离子标准贮备液（6.15）、10.0 ml 亚硝酸根标准贮备液（6.16）、100.0 ml 硝酸根标准贮备液（6.17）、50.0 ml磷酸根标准贮备液（6.18）、50.0 ml 亚硫酸根标准贮备液（6.19）、200.0 ml 硫酸根标准贮备液（6.20）于 1 000 ml 容量瓶中，用水稀释定容至标线，混匀。配制成含有 10 mg/L 的 F、100 mg/L 的 Cl、10 mg/L的 Br、10 mg/L 的 NO2、100 mg/L 的 NO3、50 mg/L 的 PO43、50 mg/L 的 SO32 和 200 mg/L 的 SO42的混合标准使用液。6.22 淋洗液 根据仪器型号及色谱柱说明书使用条件进行配制。以下给出的淋洗液条件供参考。6.22.1 碳酸盐淋洗液 I：c（Na2CO3）6.0 mmol/L，c（NaHCO3）5.0 mmol/L。准确称取 1.272 0 g 碳酸钠（6.10）和 0.840 0 g 碳酸氢钠（6.11），分别溶于适量水中，全量转入 2 000 ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。6.22.2 碳酸盐淋洗液 II：c（Na2CO3）3.2 mmol/L，c（NaHCO3）1.0 mmol/L。准确称取 0.678 4 g 碳酸钠（6.10）和 0.168 0 g 碳酸氢钠（6.11），分别溶于适量水中，全量转入 2 000 ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀。6.22.3 氢氧根淋洗液（由仪器自动在线生成或手工配制）。6.22.3.1 氢氧化钾淋洗液：由淋洗液自动电解发生器在线生成。6.22.3.2 氢氧化钠淋洗液：c（NaOH）100 mmol/L。准确称取 100.0 g 氢氧化钠（6.12），加入 100 ml 水，搅拌至完全溶解，于聚乙烯瓶中静置 24 h，制得氢氧化钠贮备液，于 4以下冷藏、避光和密封可保存 3 个月。移取 5.20 ml 上述氢氧化钠贮备液于 1 000 ml，用水稀释定容至标线，混匀后立即转移至淋洗液瓶中，可加氮气保护，以减缓碱性淋洗液吸收空气中的 CO2而失效。7 仪器和设备 7.1 环境空气颗粒物采样器：采样装置由采样头、采样泵和流量计组成。采样头配备不同切割器可采集 TSP、PM10和 PM2.5颗粒物；流量计为中流量，量程 60125 L/min；流量示值误差2%；其他性能和技术指标应符合 HJ 93、HJ/T 194、HJ/T 374、HJ/T 375 的有关规定。HJ 7992016 4 7.2 环境空气降尘样品集尘缸。7.3 采样滤膜：选用优质空白值较低的玻璃纤维、石英或其他材质的滤膜，并能满足颗粒物采样技术要求的产品。7.4 离子色谱仪：由离子色谱仪、操作软件及所需附件组成的分析系统。7.4.1 色谱柱：阴离子分离柱（聚二乙烯基苯/乙基乙烯苯/聚乙烯醇基质，具有烷基季铵或烷醇季铵功能团、亲水性、高容量色谱柱）和阴离子保护柱。一次进样可测定本方法规定的 8 种水溶性阴离子，峰的分离度不低于 1.5。7.4.2 阴离子抑制器。7.4.3 电导检测器。7.5 滤膜盒：聚四氟乙烯（PTFE）或聚苯乙烯（PS）材质。7.6 样品瓶：硬质玻璃或聚乙烯材质，容积100 ml，带螺旋盖。7.7 超声波清洗器：频率 4060 kHz。7.8 抽气过滤装置：配有孔径0.45 m 的醋酸纤维或聚乙烯滤膜。7.9 样品管：聚丙烯（PP）或聚四氟乙烯（PTFE）材质，具螺旋盖。7.10 一次性水系微孔滤膜针筒过滤器：孔径 0.45 m。7.11 一次性注射器：110 ml。7.12 一般实验室常用仪器和设备。8 样品 8.1 环境空气颗粒物滤膜样品的采集 按照 HJ 618、GB/T 15432 和 HJ/T 194 的相关规定执行。采样流量 100 L/min，采样时间 24 h1 h。8.2 环境空气颗粒物降尘样品的采集 采样前不能在集尘缸内加入硫酸铜、防冻液等化学试剂，采样时间 30 d2 d；其他采样要求按照GB/T 15265 的相关规定执行。8.3 样品的运输和保存 环境空气颗粒物滤膜样品：在运输和保存时应存放于滤膜盒（7.5）中，避免折叠或挤压；并在无刺激性气体、避免阳光照射的常温环境条件下，置于干燥器内密封保存，7 d 内完成测定。环境空气降尘样品：置于样品瓶中，在干燥器内保存，30 d 内完成测定。8.4 试样的制备 8.4.1 颗粒物滤膜试样的制备 小心剪取 1/41 张颗粒物滤膜样品，放入样品瓶（7.6），加入 100.0 ml 实验用水浸没滤膜，加盖浸泡 30 min 后，置于超声波清洗器（7.7）中超声提取 20 min。提取液经抽气过滤装置（7.8）过滤后，倾入样品管（7.9）通过离子色谱仪的自动进样器直接进样