HJ 597-2011 水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准中华人民共和国国家环境保护标准HJ 5972011 代替 GB 746887 水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 Water qualityDetermination of Total mercury Cold atomic absorption spectrophotometry 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2011-02-10 发布 2011-06-01 实施 环 境 保 护 部 环 境 保 护 部 发布 目 次 前 言.II 1 适用范围.1 2 术语和定义.1 3 方法原理.1 4 干扰和消除.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.3 7 样品.3 8 分析步骤.5 9 结果计算与表示.6 10 精密度和准确度.6 11 质量保证和质量控制.7 12 废物处理.7 13 注意事项.7 附录A（资料性附录）密闭式反应装置.9 I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水污染防治法，保护环境，保障人体健康，规范水中总汞的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的冷原子吸收分光光度法。本标准是对水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法（GB746887）的修订。本标准首次发布于 1987 年，原标准起草单位为湖南省环境保护监测站。本次为第一次修订。修订的主要内容如下：增加了方法检出限；增加了干扰和消除条款；增加了微波消解的前处理方法；增加了质量保证和质量控制条款；增加了废物处理和注意事项条款。自本标准实施之日起，原国家环境保护局 1987 年 3 月 14 日批准、发布的国家环境保护标准水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法（GB746887）废止。本标准的附录 A 为资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：大连市环境监测中心。本标准验证单位：沈阳市环境监测中心站、鞍山市环境监测中心站、抚顺市环境监测中心站、丹东市环境监测中心站、长春市环境监测中心站和哈尔滨市环境监测中心站。本标准环境保护部 2011 年 2 月 10 日批准。本标准自 2011 年 6 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。II水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 警告：重铬酸钾、汞及其化合物毒性很强，操作时应加强通风，操作人员应佩戴防护器具，避免接触皮肤和衣物。1 适用范围 本标准规定了测定水中总汞的冷原子吸收分光光度法。本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的测定。若有机物含量较高，本标准规定的消解试剂最大用量不足以氧化样品中有机物时，则本标准不适用。采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法和溴酸钾-溴化钾消解法，当取样量为 100 ml 时，检出限为 0.02 g/L，测定下限为 0.08 g/L；当取样量为 200 ml 时，检出限为 0.01 g/L，测定下限为 0.04 g/L。采用微波消解法，当取样量为 25 ml 时，检出限为 0.06g/L，测定下限为0.24g/L。2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。总汞 total mercury 指未经过滤的样品经消解后测得的汞，包括无机汞和有机汞。3 方法原理 在加热条件下，用高锰酸钾和过硫酸钾在硫酸-硝酸介质中消解样品；或用溴酸钾-溴化钾混合剂在硫酸介质中消解样品；或在硝酸-盐酸介质中用微波消解仪消解样品。消解后的样品中所含汞全部转化为二价汞，用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原，再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。在室温下通入空气或氮气，将金属汞气化，载入冷原子吸收汞分析仪，于253.7 nm 波长处测定响应值，汞的含量与响应值成正比。4 干扰和消除 4.1 采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法消解样品，在0.5 mol/L的盐酸介质中，样品中离子超过下列质量浓度时，即Cu2+500 mg/L、Ni2+500 mg/L、Ag+1 mg/L、Bi3+0.5 mg/L、Sb3+0.5 mg/L、Se4+0.05 mg/L、As5+0.5 mg/L、I-0.1 mg/L，对测定产生干扰。可通过用水（5.1）适当稀释样品来消除这些离子的干扰。4.2 采用溴酸钾-溴化钾法消解样品，当洗净剂质量浓度大于等于0.1 mg/L时，汞的回收率小于67.7。5 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，实验用水为无汞水。5.1 无汞水 一般使用二次重蒸水或去离子水，也可使用加盐酸（5.4）酸化至pH3，然后通过巯基 1棉纤维管（5.11.1）除汞后的普通蒸馏水。5.2 重铬酸钾（K2Cr2O7）：优级纯。5.3 浓硫酸：（H2SO4）=1.84 g/ml，优级纯。5.4 浓盐酸：（HCl）=1.19 g/ml，优级纯。5.5 浓硝酸：（HNO3）=1.42 g/ml，优级纯。5.6 硝酸溶液：1+1 量取100ml浓硝酸（5.5），缓慢倒入100ml水（5.1）中。5.7 高锰酸钾溶液：（KMnO4）=50g/L 称取 50 g 高锰酸钾（优级纯，必要时重结晶精制）溶于少量水（5.1）中。然后用水（5.1）定容至 1000 ml。5.8 过硫酸钾溶液：（K2S2O8）=50 g/L 称取 50 g 过硫酸钾溶于少量水（5.1）中。然后用水（5.1）定容至 1000 ml。5.9 溴酸钾-溴化钾溶液（简称溴化剂）：c（KBrO3）=0.1 mol/L，（KBr）=10 g/L 称取 2.784 g 溴酸钾（优级纯）溶于少量水（5.1）中，加入 10 g 溴化钾。溶解后用水（5.1）定容至 1000 ml，置于棕色试剂瓶中保存。若见溴释出，应重新配制。5.10 巯基棉纤维 于棕色磨口广口瓶中，依次加入 100ml 硫代乙醇酸（CH2SHCOOH）、60ml 乙酸酐（CH3CO）2O、40 ml 36乙酸（CH3COOH）、0.3 ml 浓硫酸（5.3），充分混匀，冷却至室温后，加入 30 g 长纤维脱脂棉，铺平，使之浸泡完全，用水冷却，待反应产生的热散去后，加盖，放入 402烘箱中 2 4 d 后取出。用耐酸过滤器抽滤，用水（5.1）充分洗涤至中性后，摊开，于 3035下烘干。成品置于棕色磨口广口瓶中，避光低温保存。5.11 盐酸羟胺溶液：（NH2OHHCl）=200 g/L 称取 200 g 盐酸羟胺溶于适量水（5.1）中，然后用水（5.1）定容至 1000 ml。该溶液常含有汞，应提纯。当汞含量较低时，采用巯基棉纤维管除汞法；当汞含量较高时，先按萃取除汞法除掉大量汞，再按巯基棉纤维管除汞法除尽汞。5.11.1 巯基棉纤维管除汞法：在内径 68mm、长约 100mm、一端拉细的玻璃管，或 500ml分液漏斗放液管中，填充 0.10.2 g 巯基棉纤维（5.10），将待净化试剂以 10 ml/min 速度流过一至二次即可除尽汞。5.11.2 萃取除汞法：量取 250 ml 盐酸羟胺溶液（5.11）倒入 500 ml 分液漏斗中，每次加入 0.1 g/L 双硫腙（C13H12N4S）的四氯化碳（CCl4）溶液 15ml，反复进行萃取，直至含双硫腙的四氯化碳溶液保持绿色不变为止。然后用四氯化碳萃取，以除去多余的双硫腙。5.12 氯化亚锡溶液：（SnCl2）=200 g/L 称取 20 g 氯化亚锡（SnCl22H2O）于干燥的烧杯中，加入 20 ml 浓盐酸（5.4），微微加热。待完全溶解后，冷却，再用水（5.1）稀释至 100 ml。若含有汞，可通入氮气或空气去除。5.13 重铬酸钾溶液：（K2Cr2O7）=0.5 g/L 称取 0.5 g 重铬酸钾（5.2）溶于 950 ml 水（5.1）中，再加入 50 ml 浓硝酸（5.5）。5.14 汞标准贮备液：（Hg）=100 mg/L 2称取置于硅胶干燥器中充分干燥的 0.1354 g 氯化汞（HgCl2），溶于重铬酸钾溶液（5.13）后，转移至 1000 ml 容量瓶中，再用重铬酸钾溶液（5.13）稀释至标线，混匀。也可购买有证标准溶液。5.15 汞标准中间液：（Hg）=10.0 mg/L 量取 10.00 ml 汞标准贮备液（5.14）至 100 ml 容量瓶中。用重铬酸钾溶液（5.13）稀释至标线，混匀。5.16 汞标准使用液：（Hg）=0.1 mg/L 量取 10.00 ml 汞标准中间液（5.15）至 1000 ml 容量瓶中。用重铬酸钾溶液（5.13）稀释至标线，混匀。室温阴凉处放置，可稳定 100 d 左右。5.17 汞标准使用液：（Hg）=10 g/L 量取 10.00 ml 汞标准使用液（5.16）至 100 ml 容量瓶中。用重铬酸钾溶液（5.13）稀释至标线，混匀。临用现配。5.18 稀释液 称取 0.2 g 重铬酸钾（5.2）溶于 900 ml 水（5.1）中，再加入 27.8 ml 浓硫酸（5.3），用水（5.1）稀释至 1000 ml。5.19 仪器洗液 称取 10 g 重铬酸钾（5.2）溶于 9 L 水中，加入 1000 ml 浓硝酸（5.5）。6 仪器和设备 6.1 冷原子吸收汞分析仪，具空心阴极灯或无极放电灯。6.2 反应装置：总容积为250、500ml，具有磨口，带莲蓬形多孔吹气头的玻璃翻泡瓶，或与仪器相匹配的反应装置。注：采用密闭式反应装置可测定更低含量的汞，反应装置详见附录 A。6.3 微波消解仪：具有升温程序功能。6.4 可调温电热板或高温电炉。6.5 恒温水浴锅：温控范围为室温100。6.6 微波消解罐。6.7 样品瓶：500ml、1000ml，硼硅玻璃或高密度聚乙烯材质。6.8 一般实验室常用仪器和设备。7 样品 7.1 样品的采集和保存 7.1.1 采集水样时，样品应尽量充满样品瓶，以减少器壁吸附。工业废水和生活污水样品采集量应不少于500ml，地表水和地下水样品采集量应不少于1000 ml。7.1.2 采样后应立即以每升水样中加入10ml 浓盐酸（5.4）的比例对水样进行固定，固定后水样的pH值应小于1，否则应适当增加浓盐酸（5.4）的加入量，然后加入0.5 g 重铬酸钾（5.2），若橙色消失，应适当补加重铬酸钾（5.2），使水样呈持久的淡橙色，密塞，摇匀。在室温阴凉处放置，可保存1个月。7.2 试样的制备 3根据样品特性可以选择以下三种方法制备试样。7.2.1 高锰酸钾-过硫酸钾消解法 7.2.1.1 近沸保温法 该消解方法适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水。7.2.1.1.1 样品摇匀后，量取 100.0ml 样品移入 250ml 锥形瓶中。若样品中汞含量较高，可减少取样量并稀释至 100ml。7.2.1.1.2 依次加入 2.5ml 浓硫酸（5.3）、2.5ml 硝酸溶液（5.6）和 4ml 高锰酸钾溶液（5.7），摇匀。若 15min 内不能保持紫色，则需补加适量高锰酸钾溶液（5.7），以使颜色保持紫色，但高锰酸钾溶液总量不超过 30ml。然后，加入 4ml 过硫酸钾溶液（5.8）。7.2.1.1.3 插入漏斗，置于沸水浴中在近沸状态保温 1 h，取下冷却。7.2.1.1.4 测定前，边摇边滴加盐酸羟胺溶液（5.11），直至刚好使过剩的高锰酸钾及器壁上的二氧化锰全部褪色为止，待测。注 1：当测定地表水或地下水时，量取 200.0ml 水样置于 500ml 锥形瓶中，依次加入 5 ml 浓硫酸（5.3）、5 ml 硝酸溶液（5.6）和 4 ml 高锰酸钾溶液（5.7），摇匀。其他操作按照上述步骤进行。7.2.1.2 煮沸法 该消解方法适用于含有机物和悬浮物较多、组成复杂的工业废水和生活污水。7.2.1.2.1 按照 7.2.1.1.1 量取样品，按照 7.2.1.1.2 加入试剂。7.2.1.2.2 向锥形瓶中加入数粒玻璃珠或沸石，插入漏斗，擦干瓶底，然后用高温电炉或可调温电热板加热煮沸 10min，取下冷却。7.2.1.2.3 按照 7.2.1.1.4 进行操作。7.2.2 溴酸钾-溴化钾消解法 该消解方法适用于地表水、