HJ 1289-2023 土壤和沉积物15种酮类和6种醚类 化合物的测定 顶空气相色谱-质谱法.pdf

中华人民共和国国家生态环境标准HJ 12892023土壤和沉积物15 种酮类和 6 种醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法Soil and sedimentDetermination of 15 ketone and 6 ethercompoundsHeadspace/gas chromatography-mass spectrometry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。2023-02-09 发布2023-08-01 实施生态环境部发 布HJ 12892023i目次前言.ii1适用范围.12规范性引用文件.13方法原理.14试剂和材料.15仪器和设备.26样品.27分析步骤.38结果计算与表示.59准确度.710质量保证和质量控制.811废物处置.9附录 A（规范性附录）方法的检出限和测定下限.10附录 B（资料性附录）目标化合物的定量参数.11附录 C（资料性附录）方法的准确度.12HJ 12892023ii前言为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国土壤污染防治法，防治生态环境污染，改善生态环境质量，规范土壤和沉积物中 15 种酮类和 6 种醚类化合物的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定土壤和沉积物中 15 种酮类和 6 种醚类化合物的顶空/气相色谱-质谱法。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：黑龙江省哈尔滨生态环境监测中心。本标准验证单位：黑龙江省生态环境监测中心、吉林省长春生态环境监测中心、山西省太原生态环境监测中心、辽宁省鞍山生态环境监测中心、黑龙江省齐齐哈尔生态环境监测中心和黑龙江省大庆生态环境监测中心。本标准生态环境部 2023 年 2 月 9 日批准。本标准自 2023 年 8 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 128920231土壤和沉积物15 种酮类和 6 种醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法警告：实验中使用的部分试剂和标准物质具有较高的毒性或致癌性，溶液配制过程应在通风橱内进行；操作时应按要求佩戴防护器具，避免吸入呼吸道或接触皮肤和衣物。1适用范围本标准规定了测定土壤和沉积物中 15 种酮类和 6 种醚类化合物的顶空/气相色谱-质谱法。本标准适用于土壤和沉积物中乙醚、丙酮、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、乙基叔丁基醚、2-丁酮、甲基叔戊基醚、2-戊酮、乙基叔戊基醚、3-戊酮、甲基叔丁基酮、4-甲基-2-戊酮、2-己酮、环戊酮、3-庚酮、2-庚酮、环己酮、6-甲基-2-庚酮、二异丁基甲酮、3-辛酮、2-辛酮等 15 种酮类和 6 种醚类化合物的测定。当取样量为 2.0 g，顶空瓶体积为 22 ml，饱和氯化钠溶液体积为 10 ml 时，15 种酮类和 6 种醚类化合物的方法检出限为 0.1 mg/kg2 mg/kg，测定下限为 0.4 mg/kg8 mg/kg。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。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/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重量法HJ 1019地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则3方法原理在一定温度密封条件下，顶空瓶内样品中的酮类和醚类化合物向液上空间挥发，在气液固三相达到热力学动态平衡后，气相中的酮类和醚类化合物经气相色谱分离、质谱检测。根据保留时间、碎片离子质荷比及其丰度定性，内标法定量。4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。实验用水为不含目标化合物的纯水。4.1甲醇（CH3OH）：农残级或等效级。HJ 1289202324.2氯化钠（NaCl）。使用前于 400 灼烧 4 h，冷却后密封保存在磨口玻璃瓶中。4.3饱和氯化钠溶液。用氯化钠（4.2）配制成饱和溶液。4.4标准溶液：=2000 g/ml20000 g/ml。可用标准物质配制，甲醇（4.1）为溶剂，-10 以下密封、避光，可保存 2 个月。也可直接购买有证标准溶液，参照产品说明书保存。4.5内标溶液：=2000 g/ml。选用氟苯作为内标，也可选用目标化合物的同位素化合物作为内标。可直接购买有证标准溶液，参照产品说明书保存。4.6替代物溶液：=2000 g/ml。选用 4-甲基-2-戊酮-d5作为替代物，也可选用其他目标化合物的同位素化合物作为替代物。可直接购买有证标准溶液，参照产品说明书保存。4.74-溴氟苯（BFB）：=25 g/ml。可直接购买有证标准溶液，参照产品说明书保存。4.8石英砂：粒径 0.3 mm0.8 mm（50 目20 目）。使用前于 400 灼烧 4 h，冷却后密封保存在磨口玻璃瓶中。4.9氦气：纯度99.999%。5仪器和设备5.1气相色谱-质谱仪：气相色谱具有分流/不分流进样口，柱温箱可程序升温。质谱具有电子轰击（EI）源。5.2自动顶空进样器：温度控制范围在室温至 80 可调，传输线温度范围在室温至 100 可调。5.3色谱柱：长 30 m，内径 0.25 mm，膜厚 1.4 m，固定相为 6%腈丙苯基/94%二甲基聚硅氧烷，或其他等效色谱柱。5.4样品瓶：容积不小于 60 ml 棕色广口玻璃瓶。5.5顶空瓶：22 ml 螺旋口顶空瓶，密封盖具有聚四氟乙烯衬垫。5.6冷藏箱。5.7天平：实际分度值为 0.01 g。5.8一般实验室常用仪器和设备。6样品6.1样品的采集与保存6.1.1样品的采集按照 HJ/T 166 和 HJ 25.2 的相关规定进行土壤样品采集，按照 GB 17378.3 和 HJ 494 的相关规定进行沉积物样品采集。现场采集土壤样品时，可参照 HJ 1019 采用便携式有机物快速测定仪对样品浓度进行筛查，根据筛查结果进行样品采集；若不能进行样品浓度筛查，可同时采集低浓度、高浓度和水分含量三份样品。注：样品中乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、乙基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、2-戊酮、乙基叔戊基醚、3-戊酮、HJ 128920233甲基叔丁基酮、4-甲基-2-戊酮、2-己酮、3-庚酮、2-庚酮、6-甲基-2-庚酮、二异丁基甲酮、3-辛酮、2-辛酮含量大于 50 mg/kg 为高浓度样品；样品中丙酮、2-丁酮、环戊酮、环己酮含量大于 500 mg/kg 为高浓度样品。6.1.2低浓度样品的采集采样前，在预先洗净、烘干的顶空瓶（5.5）中加入 10 ml 饱和氯化钠溶液（4.3），称重（精确至0.01 g）并记录其质量 m1。采样时，采集约 2 g 样品至顶空瓶中，快速清除掉瓶口螺纹处黏附的样品，拧紧瓶盖，清除顶空瓶外表面黏附的样品，置于冷藏箱（5.6）内冷藏、避光运输。6.1.3高浓度样品的采集采样前，在预先洗净、烘干的顶空瓶（5.5）中加入 10 ml 甲醇（4.1），称重（精确至 0.01 g）并记录其质量 m1。采样时，采集约 2 g 样品至顶空瓶中，快速清除掉瓶口螺纹处黏附的样品，拧紧瓶盖，清除顶空瓶外表面黏附的样品，置于冷藏箱（5.6）内冷藏、避光运输。6.1.4测定水分含量样品的采集按照 HJ/T 166、GB 17378.3 和 HJ 494 的相关规定，将样品尽快采集到样品瓶（5.4）中，置于冷藏箱（5.6）内冷藏、避光运输。6.1.5样品的保存样品到达实验室后，应尽快分析。若不能及时分析，应将样品于 4 以下冷藏、避光保存，保存期为 14 d。样品存放区域应无目标化合物干扰。6.2水分的测定按照 HJ 613 测定土壤样品干物质含量；按照 GB 17378.5 测定沉积物样品含水率。6.3试样的制备6.3.1低浓度试样的制备取出低浓度样品（6.1.2），恢复至室温，称重（精确至 0.01 g）并记录其质量 m2。向样品中加入5 l 替代物溶液（4.6）和 5 l 内标溶液（4.5），充分振荡，待测。6.3.2高浓度试样的制备取出高浓度样品（6.1.3），恢复至室温，称重（精确至 0.01 g）并记录其质量 m2。充分振荡，静置沉降后，移取 10 l100 l 甲醇提取液至含有 2 g 石英砂（4.8）和 10 ml 饱和氯化钠溶液（4.3）的顶空瓶（5.5）中，立即密封，再加入 5 l 替代物溶液（4.6）和 5 l 内标溶液（4.5），充分振荡，待测。6.4空白试样的制备用石英砂（4.8）代替样品，低浓度样品空白按照与低浓度试样的制备（6.3.1）相同的步骤制备空白试样，高浓度样品空白按照与高浓度试样的制备（6.3.2）相同的步骤制备空白试样。7分析步骤7.1仪器参考条件HJ 1289202347.1.1自动顶空进样器加热平衡时间：30 min；加热平衡温度：60；传输线温度：90；进样时间：0.04 min（或进样体积：250 l）。其他参数根据顶空进样器说明书设定。7.1.2气相色谱程序升温：柱温30 保持3 min，以10/min的速率升高到150 保持2 min；进样口温度：150；进样方式：分流进样；分流比：20:1；载气：氦气（4.9）；柱流量：1.2 ml/min（恒流）。7.1.3质谱数据采集方式：全扫描模式（Scan）；质量扫描范围：43 amu270 amu；电离电压：70 eV；离子化温度：230；接口温度：250。7.2校准7.2.1仪器性能检查样品分析前，使用 BFB（4.7）对气相色谱-质谱系统进行仪器性能检查。进样口直接进样 1.0 l，分析条件参照 7.1.2 和 7.1.3，得到的 BFB 关键离子丰度应符合表 1 要求。表 1BFB 关键离子丰度标准质荷比（m/z）离子丰度标准质荷比（m/z）离子丰度标准50基峰的 15%40%174大于基峰的 50%75基峰的 30%60%175174 峰的 5%9%95基峰，100%相对丰度176174 峰的 95%101%96基峰的 5%9%177176 峰的 5%9%173小于 174 峰的 2%7.2.2校准曲线的建立向 5 支顶空瓶（5.5）中依次加入 10 ml 饱和氯化钠溶液（4.3）和 2 g 石英砂（4.8），再分别向顶空瓶中移取一定量的标准溶液（4.4）和替代物溶液（4.6），配制成标准系列（标准系列中标准物质参考含量见表 2），立即密封，加入 5 l 内标溶液（4.5），充分振荡，待测。按照仪器参考条件（7.1）进行分析。可用平均相对响应因子法或校准曲线法进行校准曲线绘制。在本标准推荐的仪器参考条件下，目标化合物的总离子色谱图见图 1。表 2标准系列中标准物质参考含量目标化合物标准系列中标准物质的含量（g）CS-1CS-2CS-3CS-4CS-5乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、乙基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、2-戊酮、乙基叔戊基醚、3-戊酮、甲基叔丁基酮、4-甲基-2-戊酮-d5(替代物)、4-甲基-2-戊酮、2-己酮、3-庚酮、2-庚酮、6-甲基-2-庚酮、二异丁基甲酮、3-辛酮、2-辛酮1.02.010.020.0100丙酮、2-丁酮、环戊酮、环己酮10201002001000HJ 1289202351乙醚；2丙酮；3甲基叔丁基醚；4二异丙基醚；5乙基叔丁基醚；62-丁酮；7甲基叔戊基醚；8氟苯（内标）；92-戊酮；10乙基叔戊基醚；113-戊酮；12甲基叔丁基酮；134-甲基-2-戊酮-d5（替代物）；144-甲基-2-戊酮；152-己酮；16环戊酮；173-庚酮；182-庚酮；19环己酮；206-甲基-2-庚酮；21二异丁基甲酮；223-辛酮；232-辛酮。图 1目标化合物的总离子色谱图7.3试样测定按照与校准曲线的建立（7.2.2）相同的仪器条件进行试样（6.3）的测定。7.