HJ 1271—2022 环境空气 颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸 的测定 离子色谱法.pdf

中华人民共和国国家生态环境标准HJ 12712022环境空气颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸的测定离子色谱法Ambient AirDetermination of formic acid,acetic acid and oxalic acid inparticulate matterIon chromatography本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2022-12-12 发布2023-06-15 实施生态环境部发 布HJ 12712022i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干扰和消除.26试剂和材料.27仪器和设备.38样品.39分析步骤.410结果计算与表示.611准确度.612质量保证和质量控制.713废物处置.7附录 A（规范性附录）方法检出限和测定下限.8附录 B（资料性附录）标准样品参考色谱图.9附录 C（资料性附录）方法准确度.10HJ 12712022ii前言为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法，防治生态环境污染，改善生态环境质量，规范环境空气颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定环境空气颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸的离子色谱法。本标准的附录 A 为规范性附录，附录 B 和附录 C 为资料性附录。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。本标准主要起草单位：天津市生态环境监测中心、四川省生态环境监测总站。本标准验证单位：北京市生态环境监测中心、辽宁省大连生态环境监测中心、广东省疾病预防控制中心、江苏省环境监测中心、浙江省生态环境监测中心、山东省生态环境监测中心、山东省青岛生态环境监测中心、四川赛纳斯分析检测有限公司和四川省川环源创检测科技有限公司。本标准生态环境部 2022 年 12 月 12 日批准。本标准自 2023 年 6 月 15 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 127120221环境空气颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸的测定离子色谱法警告：实验中使用的氢氧化钠等化学试剂具有强烈的腐蚀性，操作时应按要求佩戴防护器具，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甲酸、乙酸和乙二酸的离子色谱法。本标准适用于环境空气和无组织排放监控点空气颗粒物中甲酸、乙酸和乙二酸的测定。本标准甲酸、乙酸和乙二酸的最低检出量为 0.8 g1.9 g。环境空气采样量为 144 m3（实际状态），提取液体积为 100 ml，进样体积为 200 l 时，本方法的检出限为 0.006 g/m30.02 g/m3，测定下限为0.024 g/m30.08 g/m3。无组织排放监控点空气采样量为 6 m3（标准状态），提取液体积为 100 ml，进样体积为 200 l 时，本方法的检出限为 0.2 g/m30.4 g/m3，测定下限为 0.8 g/m31.6 g/m3。详见附录 A。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则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 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 618环境空气PM10和 PM2.5的测定重量法HJ 656环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范HJ 664环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）HJ 1263环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法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 particulate matter悬浮在环境空气中的细小固体或液体颗粒，是有机物和无机物的复杂混合物，按照粒径大小可分为总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）等。4方法原理环境空气颗粒物样品中的甲酸、乙酸和乙二酸经水超声提取、离子色谱柱分离后，用抑制型电导检HJ 127120222测器检测。根据保留时间定性，峰面积或峰高定量。5干扰和消除5.1氟离子和乙酸、硫酸根和乙二酸等保留时间相近，不易有效分离，可更换阴离子分析柱类型，也可采用梯度淋洗、降低淋洗液浓度、减小进样量、降低流速等方式改善色谱峰的分离情况。5.2采用碳酸盐体系测定，当水负峰产生干扰时，可在样品与标准溶液中分别加入等体积相同浓度的淋洗液去除。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优级纯试剂，实验用水为不含目标化合物的纯水。6.1氢氧化钠（NaOH）。密封保存，防止空气中二氧化碳等物质的污染。6.2碳酸钠（Na2CO3）。使用前应于 105 5 干燥 2 h，置于干燥器内保存。6.3碳酸氢钠（NaHCO3）。使用前应置于干燥器内平衡 24 h。6.4甲酸（CH2O2）：纯度99.5%。6.5乙酸（C2H4O2）：纯度99.6%。6.6乙二酸（C2H2O4）：纯度99.6%。使用前应于 105 5 干燥 2 h，置于干燥器内保存。6.7甲酸钠（CHO2Na）：纯度99.5%。使用前应于 105 5 干燥 2 h，置于干燥器内保存。6.8无水乙酸钠（C2H3O2Na）：纯度99.5%。使用前应于 105 5 干燥 2 h，置于干燥器内保存。6.9草酸钠（Na2C2O4）：纯度99.5%。使用前应于 105 5 干燥 2 h，置于干燥器内保存。6.10混合标准贮备液：(CH2O2)=2500 mg/L，(C2H4O2)=5000 mg/L，(C2H2O4)=5000 mg/L。方法 1：准确称量 2.50 g 甲酸（6.4）、5.00 g 乙酸（6.5）、5.00 g 乙二酸（6.6），溶于少量水，转移至 1000 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀。于 4 以下冷藏、密封可保存 6 个月。方法 2：准确称量 3.78 g 甲酸钠（6.7）、6.95 g 无水乙酸钠（6.8）、7.61 g 草酸钠（6.9），溶于少量水，转移至 1000 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀。于 4 以下冷藏、密封可保存 6 个月。亦可购买市售有证标准溶液。6.11混合标准中间液：(CH2O2)=50.0 mg/L，(C2H4O2)=100 mg/L，(C2H2O4)=100 mg/L。准确移取 5.00 ml 混合标准贮备液（6.10）于 250 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀。6.12混合标准使用液：(CH2O2)=2.50 mg/L，(C2H4O2)=5.00 mg/L，(C2H2O4)=5.00 mg/L。准确移取 5.00 ml 混合标准中间液（6.11）于 100 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀。于 4 以下冷藏、密封可保存 14 d。6.13淋洗液。6.13.1氢氧化钠淋洗液贮备液：=1.53 g/ml，c(NaOH)=19 mol/L。准确称量 100 g 氢氧化钠（6.1），溶于 100 ml 水中，搅拌至完全溶解，并静置至完全冷却后使用，于塑料瓶中密封可保存 3 个月。亦可购买市售合格溶液。HJ 1271202236.13.2氢氧根淋洗液：由淋洗液在线发生装置自动生成所需浓度。6.13.3氢氧根淋洗液：c(OH-)=50 mmol/L。准确移取 5.20 ml 氢氧化钠淋洗液贮备液（6.13.1）于 2000 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀，立即转移至淋洗液瓶中。由梯度泵自动稀释至所需浓度。6.13.4碳酸盐淋洗液：c(Na2CO3)=4.0 mmol/L，c(NaHCO3)=1.2 mmol/L。准确称取 0.848 g 碳酸钠（6.2）和 0.202 g 碳酸氢钠（6.3），溶于少量水中，转移至 2000 ml 容量瓶中，用水定容至标线，混匀。临用现配。注：也可根据色谱柱柱效或说明书上的使用条件调整淋洗液浓度或类型。6.14滤膜：直径 47 mm 或 90 mm（分别用于小流量和中流量采样器），石英材质。对 0.3 m 标准粒子的截留效率不低于 99%，符合 HJ 93、HJ 618 和 HJ 1263 的要求。使用前于 450 灼烧 2 h，并于干燥器中平衡 24 h 后密封保存至滤膜盒（7.4）中，常温下可保存 1 个月。每次实验应使用同批次滤膜，并经同批次灼烧处理。7仪器和设备7.1环境空气颗粒物采样器：性能和技术指标应符合 HJ 93 和 HJ/T 374 的规定。7.2离子色谱仪：具有电导检测器、阴离子抑制器。若使用氢氧根淋洗液，需配有淋洗液在线发生装置或二元以上梯度泵。7.3色谱柱：阴离子分析柱和保护柱，能实现对甲酸、乙酸和乙二酸的分离。7.4滤膜盒：聚苯乙烯（PS）或聚四氟乙烯（PTFE）材质。7.5样品管：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或聚四氟乙烯（PTFE）材质，容积100 ml，具螺旋盖。7.6超声波清洗器：功率 400 W 以上，频率 40 kHz60 kHz。7.7注射器：1 ml10 ml。7.8水系微孔滤膜针筒过滤器：孔径 0.45 m。7.9一般实验室常用仪器和设备。8样品8.1样品的采集8.1.1环境空气颗粒物样品环境空气颗粒物样品采样点的布设按照 HJ 664 执行，使用小流量（16.67 L/min）或中流量（100 L/min）采样器，TSP、PM10和 PM2.5分别按照 HJ 1263、HJ 618 和 HJ 656 中采样时间、频次和过程的要求执行。8.1.2无组织排放监控点空气颗粒物样品无组织排放监控点的设置按照 HJ/T 55 执行，使用中流量（100 L/min）采样器，至少连续采集 1 h，其他要求同环境空气颗粒物样品（8.1.1）采集。注：如有特殊需要，可按监测目的或其他相关技术要求采集样品。8.2样品的运输与保存样品（8.1）在运输和保存过程中应存放于滤膜盒（7.4）中，避免折叠或挤压，于 4 以下冷藏保存，3 d 内测定。如需较长时间保存，可于-20 以下冷冻保存，10 d 内测定。HJ 1271202248.3试样的制备取整张或部分滤膜样品（8.1），放入样品管（7.5）中，加入 100 ml 水浸没，加盖浸泡 30 min，置于超声波清洗器（7.6）中，在功率大于 400 W、水浴温度低于 20 的条件下，超声提取 20 min。提取液经注射器（7.7）吸取，水系微孔滤膜针筒过滤器（7.8）过滤后，待测。试样密封保存，于常温下可保存 24 h，于 4 以下冷藏可保存 3 d。注 1：提取时，可在超声用水中加入冰块控制水温低于 20；在提取用水中滴加 1 滴氢氧化钠淋洗液贮备液（6.13.1）可防止有机酸挥发损失。注 2：当滤膜样品中待测物浓度较高时，可采用样品切割方式减少样品量。滤膜切割划分方式如图 1 所示。注 3：当滤膜样品中待测物浓度较低时，可减少提取用水的体积。图 1滤膜切割划分方式示意图8.4实验室空白试样的制备使用与样品同批次处理的滤膜（6.14），按照试样的制备（8.3）相同的步骤制备实验室空白试样。8.5全程序空白试样的制备使用与样品同批次处理的滤膜（6.14），与样品在相同的条件下保存，运输。将滤膜安装在环境空气颗粒物采样器（7.1）上，但不进行采样，随即取下滤膜同样品一起运回实验室，按照试样的制备（8.3）相同的步骤制备全程序空白试样。9分析步骤9.1离子色谱分析参考条件9.1.1氢氧根体系进样体积：200 l；流速：1.0 ml/min；电解抑制器，电流：62 mA；柱温：30；色谱柱固定相主要成分：乙烯基苯聚合物。若有淋洗液在线发生装置可自动生成氢氧根淋洗液（6.13.2），具体分析条件见表 1。此参考条件下的标准样品色谱图参见附录 B 中图 B.1。HJ 127120225表 1在线发生装置梯度淋洗条件时间（min）OH浓度（mmol/L）0.001.009.001.0020.008.004