THNAEPI 006-2022 土壤和沉积物 砷、汞、硒、锑、铋的测定 水浴原子荧光法.pdf

ICS 13.020CCS Z 10/39团体标准T/HNAEPI 006-2022土壤和沉积物 砷、汞、硒、锑、铋的测定 水浴/原子荧光法Soil and SedimentDetermination of arsenic,mercucy,selenium,bismuth,antimony-Water bath/Atomic Fluorescence Spectrophotometry2022-08-05 发布2022-08-05 实施湖南省环境保护产业协会发布全国团体标准信息平台I目次1 适用范围.12 规范性引用文件.13 方法原理.14 干扰和消除.15 试剂和材料.26 仪器和设备.27 样品.38 分析步骤.39 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.6全国团体标准信息平台II前言本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由湖南省环境保护产业协会提出并归口。本文件主要起草单位：湖南省生态环境监测中心、湖南省岳阳生态环境监测中心、湖南品标华测检测技术有限公司。本文件主要起草人：吴丁、林海兰、黄钟霆、李照全、庄琼华、黄卫、朱丹丹、张州、黎智煌、吴娟、李怡、夏亮、陈超、张康。本文件为首次发布。全国团体标准信息平台1土壤和沉积物砷、汞、硒、锑、铋的测定 水浴/原子荧光法警告：配制砷和汞等剧毒物质的标准溶液时，应避免与皮肤直接接触。实验中使用的硝酸具有腐蚀性和强氧化性，盐酸具有强挥发性和腐蚀性，操作时应按规定要求佩戴防护用品；试剂配制和试样制备过程须在通风橱中进行操作，避免酸雾吸入呼吸道和接触皮肤或衣物。1适用范围本文件规定了测定土壤和沉积物中砷、汞、硒、锑、铋的水浴/原子荧光法。本文件适用于土壤和沉积物中的砷、汞、硒、锑、铋的测定，但不包括海洋沉积物中砷、汞、硒、锑、铋的测定。当土壤和沉积物样品的称样量为 0.5000 g 时，5 种金属元素的方法检出限为 0.005 mg/kg0.04mg/kg，测定下限为 0.02 mg/kg0.16 mg/kg。各元素的方法检出限和测定下限详见附录 A。2规范性引用文件本文件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文件。GB 17378.5海洋监测规范第 5 部分：沉积物分析HJ/T 166土壤环境监测技术规范HJ 494水质采样技术指导HJ 613土壤干物质和水分的测定3方法原理土壤和沉积物样品经王水沸水浴消解，在盐酸介质中将硒（）还原为硒（）、铋（）还原为铋（），加入硫脲+抗坏血酸混合溶液将砷（）还原为砷（）、锑（）还原为锑（）。在氢化物发生器中，以盐酸溶液为载流，用硼氢化钾溶液作为还原剂，砷、硒、锑和铋分别还原生成砷化氢、硒化氢、铋化氢和锑化氢气体；汞被还原成原子态，由载气带入石英原子化器中，并在氩氢火焰中原子化。基态原子受元素灯（砷、汞、硒、锑、铋）的发射光激发产生原子荧光，通过原子荧光光度计测量其原子荧光的相对强度。在一定元素含量范围内，原子荧光强度与试样中元素含量呈线性关系。4干扰和消除4.1 酸性介质中能与硼氢化钾反应生成氢化物的元素会相互影响产生干扰，加入硫脲和抗坏血酸基本可以消除干扰。4.2 物理干扰消除。选用双层结构石英管原子化器，内外两层均通氩气，外面形成保护层隔绝空气，使待测元素的基态原子不与空气中的氧和氮碰撞，降低荧光猝灭对测定的影响。全国团体标准信息平台25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，实验用水为新制备的去离子水或同等纯度的水。5.1硝酸：(HNO3)=1.42 g/ml，优级纯。5.2盐酸：(HCl)=1.19 g/ml，优级纯。5.3氢氧化钠或氢氧化钾。5.4硼氢化钾。5.5金属砷、汞、硒、锑、铋（99.9%以上）。5.6硫脲。5.7抗坏血酸，分析纯。5.8硝酸（1+1）5.9王水（1+1）量取 3 体积盐酸（5.2）和 1 体积硝酸（5.1）混合后，加入 4 体积水，摇匀。5.105.10 砷、汞、硒、锑、铋标淮贮备液：=100 mg/L使用市售的标准溶液；或分别准确称取 1.0000 g 金属汞、砷、硒、锑、铋（5.5），用 30 ml 硝酸(1+1)（5.8）加热溶解，冷却，用水定容至 1 L。5.11砷、汞、硒、锑、铋标准中间液：=1.0 mg/L准确吸取 1.00 ml 砷、汞、硒、锑、铋标准贮备液(5.10)于 100 ml 容量瓶中，加入 3 ml 盐酸（5.2），用水定容至标线，摇匀。5.12砷、汞、硒、铋、锑标准使用液：=100.0 g/L准确吸取 10.0 ml 汞、砷、硒、铋、锑标准中间液(5.11)于 100 ml 容量瓶中，加入 3 ml 盐酸（5.2），用水定容至标线，摇匀。5.13硫脲+抗坏血酸溶液称取 10 g 硫脲（5.6）、5 g 抗坏血酸（5.7），用 100 ml 水溶解，混匀。5.14硼氢化钾溶液 A称取 2.5 g 氢氧化钠（或氢氧化钾）（5.3）放入盛有 500 ml 水的烧杯中，玻璃棒搅拌待完全溶解后再加入称好的 5.0 g 硼氢化钾（5.4），搅拌溶解，现配现用。5.15硼氢化钾溶液 B称取 0.25 g 氢氧化钠（或氢氧化钾）（5.3）放入盛有 500 ml 水的烧杯中，玻璃棒搅拌待完全溶解后再加入称好的 0.5 g 硼氢化钾（5.4），搅拌溶解，现配现用。5.16载气和屏蔽气：氩气（纯度99.99%）。6仪器和设备6.1原子荧光光度计：仪器性能指标应符合 GB/T 21191 的规定6.2元素灯（砷、汞、硒、锑、铋）6.3恒温水浴锅（可控温）6.4分析天平：精度为 0.0001 g6.5尼龙筛：10 目和 100 目全国团体标准信息平台36.6其他实验室常用仪器和设备7样品7.1样品采集和保存按照 HJ/T 166 的相关规定进行土壤样品的采集和保存；按照 HJ 494 的相关规定进行水体沉积物样品的采集，按照 HJ/T 166 中土壤的保存方式进行水体沉积物样品保存。7.2样品的制备将样品置于风干盘中，平摊成 2 cm3 cm 厚的薄层，先剔除异物，适时压碎和翻动，自然风干。按四分法取混匀的风干样品，研磨，过 2 mm（10 目）尼龙筛。取粗磨样品研磨，过 0.149 mm（100目）尼龙筛，装入样品袋或聚乙烯样品瓶中。7.3水分测定按照 HJ 613 进行土壤样品干物质含量的测定；按照 GB 17378.5 进行沉积物样品含水率的测定。7.4试样的制备准确称取 0.20.5 g（精确至 0.0001 g）样品（7.2），置于 50 ml 具塞比色管中，加入 10 ml 王水(1+1)，加塞于水浴锅中煮沸 2 h，期间摇动 34 次。取下冷却，用水定容至刻度，摇匀静置，取上清液经适当稀释后再进行测试。试样制备后尽快上机测试。7.5空白试样的制备不称取样品，按照与试样制备（7.4）相同的步骤进行空白试样的制备。8分析步骤8.1仪器工作条件原子荧光光度计开机预热，按照仪器使用说明书设定灯电流、负高压、载气流量、屏蔽气流量等工作参数，推荐参考条件如下见表 1。表 1 仪器参考测试条件元素灯电流(mA)负高压(V)原子化温度（）载气流量(ml/min)屏蔽气流量(ml/min)波长(nm)砷60270200400800193.7汞30270200550800253.7硒100270200400800196.0锑80270200400800217.6铋60270200400800306.8仪器条件优化原则：对于砷、硒、锑和铋元素，以 1.0 g/L 的标准溶液，能产生 100 左右荧光强度为宜；对于汞元素，0.10 g/L 的标准溶液，产生 100 左右荧光强度为宜。对于测定低浓度含量的汞、砷、硒、锑和铋，应适当调高仪器灵敏度，并采用低浓度标准曲线测量。全国团体标准信息平台48.2标准曲线的建立8.2.1 标准曲线的制备（1）砷、锑标准曲线的制备准确移取标准使用液（5.12）0.00、0.50、1.00、2.50、5.00、10.0 ml 于 50.0 ml 容量瓶中，加入 5ml 盐酸，5 ml 硫脲+抗坏血酸混合溶液（5.13），用超纯水定容至标线，摇匀，其浓度为 0.00、1.00、2.00、5.00、10.0 和 20.0 g/L。砷、锑的标准曲线现配现用。（2）硒、铋标准曲线的制备准确移取标准使用液（5.12）0.00、0.25、0.50、1.25、2.50、5.00 ml 于 50.0 ml 容量瓶中，加入10 ml 王水（1+1）（5.9），用超纯水定容至标线，摇匀，其浓度为 0.00、0.50、1.00、2.00、5.00 和 10.0g/L。硒、铋的标准曲线可以放置一个月。（3）汞标准曲线的制备准确移取标准使用液（5.12）0.00、0.10、0.20、0.50、1.00 ml 于 100.0 ml 容量瓶中，加入 10 ml 王水（1+1）（5.9），用超纯水定容至标线，摇匀，其浓度为 0.00、0.10、0.20、0.50、1.00 和 2.00 g/L。汞的标准曲线现配现用。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，至少配制 6 个浓度点（含零浓度点）。8.2.2 绘制标准曲线按照仪器参考条件，以硼氢化钾溶液（5.14 或 5.15）为还原剂、5%盐酸为载流，由低浓度到高浓度顺次测定标准系列标准溶液的原子荧光强度。用扣除空白的标准系列的原子荧光强度为纵坐标，溶液中相对应的元素含量（g/L）为横坐标，绘制标准曲线。注：硼氢化钾溶液 A（5.14）适用于测定砷、硒、铋、锑的含量，硼氢化钾溶液 B（5.15）适用于测定汞的含量。8.3试样测定（1）汞、铋、硒：取王水（1+1）水浴消解后的上清液（7.4）直接上机测定，如果超出曲线则取适量上清液，用 20%王水（1+1）稀释后按照与绘制标准曲线相同仪器分析条件测定。（2）砷、锑：移取一定量（如 5.0 ml）水浴消解后的上清液（7.4）置于 10.0 ml 比色管中，加入1 ml 盐酸（5.2）、1 ml 硫脲+抗坏血酸混合溶液（5.13），用超纯水定容至标线，混匀。室温放置 30 min；当室温低于 15时，应置于 30水浴中保温 20 min。然后按照与绘制标准曲线相同仪器分析条件测定。8.4空白试样测定按照与试样测定（8.3）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土壤样品中待测元素的含量 w1（mg/kg），按照式（1）进行计算。30110dmwmVfw（1）全国团体标准信息平台5式中：w1土壤样品中待测元素的含量，mg/kg；由标准曲线查得的试样中元素的质量浓度，g/L；0实验室空白试样中对应元素的质量浓度，g/L；V消解后试样的定容体积，ml；f试样的稀释倍数；m称取过筛后样品的质量，g；wdm土壤样品干物质的含量，%。9.2沉积物样品中待测元素的含量 w2（mg/kg），按照式（2）进行计算。3021012OHwmVfw（2）式中：w2沉积物样品中待测元素的含量，mg/kg；由标准曲线计算所得试样中元素的质量浓度，g/L；0实验室空白试样中对应元素的质量浓度，g/L；V消解后试样的定容体积，ml；f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，%。9.3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准确度10.1精密度六家实验室采用水浴消解法对含 5 种元素的 GSS-13、GSS-16、衡阳土壤 1、衡阳土壤 2、GSD-8a、GSD-5a、澧县沉积物 1 和澧县沉积物 2 等 8 种统一样品进行了 6 次重复测定，各金属元素实验室内相对标准偏差范围为 018%，实验室间相对标准偏差范围为 2.3%23%，重复性限范围为 0.0036.8mg/kg，再现性限范围为 0.00510 mg/kg。精密度数据参见附录 B。10