HJ 1051-2019 土壤 石油类的测定 红外分光光度法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 1051-2019 土壤 石油类的测定 红外分光光度法 SoilDetermination of petroleum oil Infrared spectrophotometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。2019-10-24 发布 2020-04-24 实施生态环境部生态环境部 发 布 i 目 次 前 言.ii 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 方法原理.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.3 7 样品.3 8 分析步骤.4 9 结果计算与表示.5 10 精密度和准确度.5 11 质量保证和质量控制.6 12 废物处理.6 13 注意事项.7 ii 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土壤污染防治法，保护生态环境，保障人体健康，规范土壤中石油类的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。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。本标准起草单位：辽宁省鞍山生态环境监测中心。本标准验证单位：辽宁省生态环境监测中心、辽宁省沈阳生态环境监测中心、长春市环境监测中心站、辽宁省大连生态环境监测中心、辽宁省辽阳生态环境监测中心和辽宁省盘锦生态环境监测中心。本标准生态环境部2019年10月24日批准。本标准自2020年4月24日起实施。本标准由生态环境部解释。1 土壤 石油类的测定 红外分光光度法 警告：实验中所使用的四氯乙烯对人体健康有害，标准溶液配制、样品制备以及测定过程应在通风橱内进行，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 本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。本标准适用于土壤中石油类的测定。当取样量为 10 g，提取液体积为 50 ml，使用 40 mm 石英比色皿时，方法检出限为4 mg/kg，测定下限为 16 mg/kg。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 石油类 petroleum 指在本标准规定的条件下，能够被四氯乙烯提取且不被硅酸镁吸附，在波数为 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 全部或部分谱带处有特征吸收的物质。4 方法原理 土壤用四氯乙烯提取，提取液经硅酸镁吸附，除去动植物油等极性物质后，测定石油类。石油类的含量由波数分别为 2930 cm-1（CH2基团中 CH 键的伸缩振动）、2960 cm-1（CH3基团中 CH 键的伸缩振动）和 3030 cm-1（芳香环中 CH 键的伸缩振动）处的吸光度 A2930、A2960和 A3030，根据校正系数进行计算。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，实验用水为蒸馏水或同等纯度的水。5.1 四氯乙烯（C2Cl4）：以干燥 40 mm 空石英比色皿为参比，在波数 2930 cm-1、2960 cm-1和 3030 cm-1 处吸光度应分别不超过 0.34、0.07 和 0。2 5.2 正十六烷（C16H34）：色谱纯。5.3 异辛烷（C8H18）：色谱纯。5.4 苯（C6H6）：色谱纯。5.5 无水硫酸钠（Na2SO4）。置于马弗炉内 450加热 4 h，稍冷后置于磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。5.6 硅酸镁（MgSiO3）：150 m250 m（100 目60 目）。取硅酸镁于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内 450加热 4 h，稍冷后移入干燥器中冷却至室温，置于磨口玻璃瓶中保存。使用时，称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中，根据硅酸镁的质量，按 6%（m/m）比例加入适量的蒸馏水，密塞并充分振荡，放置 12 h 后使用。5.7 石英砂：270 m830 m（50 目20 目）。置于马弗炉内 450烘烤 4 h，稍冷后置于磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存。5.8 玻璃纤维滤膜：直径 60 mm。置于马弗炉内 450烘烤 4 h，稍冷后置于干燥器内贮存。5.9 正十六烷标准贮备液：10000 mg/L。称取 1.0 g（准确至 0.1 mg）正十六烷（5.2）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）稀释定容至标线，摇匀。04冷藏、避光可保存 1 年。或购买市售有证标准物质。5.10 正十六烷标准使用液：=1000 mg/L。将正十六烷标准贮备液（5.9）用四氯乙烯（5.1）稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现配。5.11 异辛烷标准贮备液：10000 mg/L。称取 1.0 g（准确至 0.1 mg）异辛烷（5.3）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，摇匀。04冷藏、避光可保存 1 年。或购买市售有证标准物质。5.12 异辛烷标准使用液：=1000 mg/L。将异辛烷标准贮备液（5.11）用四氯乙烯（5.1）稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现配。5.13 苯标准贮备液：10000 mg/L。称取 1.0 g（准确至 0.1 mg）苯（5.4）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，摇匀。04冷藏、避光可保存 1 年。或购买市售有证标准物质。5.14 苯标准使用液：=1000 mg/L。将苯标准贮备液（5.13）用四氯乙烯（5.1）稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现配。5.15 石油类标准贮备液：10000 mg/L。按 65：25：10（V/V）的比例，量取正十六烷（5.2）、异辛烷（5.3）和苯（5.4）配制混合物。称取 1.0 g（准确至 0.1 mg）混合物于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，摇匀。04冷藏、避光可保存 1 年。或购买市售有证标准物质。5.16 石油类标准使用液：=1000 mg/L。将石油类标准贮备液（5.15）用四氯乙烯（5.1）稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现配。5.17 玻璃棉。3 使用前，将玻璃棉用四氯乙烯（5.1）浸泡洗涤，晾干备用。5.18 吸附柱。在内径 10 mm、长约 200 mm 的玻璃柱出口处填塞少量玻璃棉（5.17），将硅酸镁（5.6）缓缓倒入玻璃柱中，边倒边轻轻敲打，填充高度约为 80 mm。6 仪器和设备 6.1 红外测油仪或红外分光光度计：能在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处测量吸光度，并配有 40 mm 带盖石英比色皿。6.2 水平振荡器：振荡频次为（150250）次/min。6.3 马弗炉。6.4 天平：感量为 0.01 g 和 0.0001 g。6.5 具塞锥形瓶：100 ml。6.6 玻璃漏斗：直径为 60 mm。6.7 采样瓶：500 ml，广口棕色玻璃瓶，具聚四氟乙烯衬垫。6.8 一般实验室常用器皿和设备。7 样品 7.1 样品采集和保存 按照 HJ/T 166 的相关要求进行样品的采集和保存。样品装满装实采样瓶（6.7），密封后置于冷藏箱内，尽快运回实验室分析。若暂时不分析，应在 4以下冷藏保存，保存时间为7 d。7.2 样品的制备 除去样品中的异物（石子、叶片等），混匀。称取 10 g（精确至 0.01 g）样品，加入适量无水硫酸钠（5.5），研磨均化成流沙状，转移至具塞锥形瓶（6.5）中。7.3 干物质含量的测定 在称取样品的同时，另取一份样品，按照 HJ 613 测定土壤样品干物质含量。7.4 试样的制备 在锥形瓶（7.2）中加入 20.0 ml 四氯乙烯（5.1），密封，置于振荡器（6.2）中，以 200次/min 的频次振荡提取 30 min。静置 10 min 后，用带有玻璃纤维滤膜（5.8）的玻璃漏斗（6.6）将提取液过滤至 50 ml 比色管中。再用 20.0 ml 四氯乙烯（5.1）重复提取一次，将提取液和样品全部转移过滤。用 10.0 ml 四氯乙烯（5.1）洗涤具塞锥形瓶、滤膜、玻璃漏斗以及土壤样品，合并提取液。将提取液倒入吸附柱（5.18），弃去前 5 ml 流出液，保留剩余流出液，待测。注：如土壤样品中石油类含量过高，可适当增加重复提取次数。4 7.5 空白试样的制备 称取 10 g（精确到 0.01 g）石英砂（5.7）代替土壤样品，按与试样制备（7.4）相同的步骤进行空白试样的制备。8 分析步骤 8.1 校准 分别移取 2.00 ml 正十六烷标准使用液（5.10）、2.00 ml 异辛烷标准使用液（5.12）和10.00 ml 苯标准使用液（5.14）于 3 个 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容至标线，摇匀。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为 20.0 mg/L、20.0 mg/L 和 100 mg/L。以 40 mm 石英比色皿加入四氯乙烯（5.1）为参比，分别测量正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 处的吸光度 A 2930、A 2960、A3030。将正十六烷、异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度按照公式（1）联立方程式，经求解后分别得到相应的校正系数 X，Y，Z 和 F。FAAZAYAX29303030296029301 （1）式中：1 石油类标准溶液浓度，mg/L；A2930、A 2960、A3030各对应波数下测得的吸光度；X与 CH2基团中 CH 键吸光度相对应的系数，mg/L/吸光度；Y与 CH3基团中 CH 键吸光度相对应的系数，mg/L/吸光度；Z与芳香环中 CH 键吸光度相对应的系数，mg/L/吸光度；F脂肪烃对芳香烃影响的校正因子，即正十六烷在 2930 cm-1与 3030 cm-1处的吸光度之比。对于正十六烷和异辛烷，由于其芳香烃含量为零，即029303030FAA，则有：)()(30302930HAHAF （2）)()()(29602930HAYHAXH （3）)()()(29602930IAYIAXI （4）由公式（2）可得 F 值，由公式（3）和（4）可得 X 和 Y 值。对于苯，则有：FBABAZBAYBAXB)()()()()(2930303029602930 （5）由公式（5）可得 Z 值。式中：(H)正十六烷标准溶液的浓度，mg/L；5 (I)异辛烷标准溶液的浓度，mg/L；(B)苯标准溶液的浓度，mg/L；A2930(H)、A2960(H)、A3030(H)各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度；A2930(I)、A2960(I)、A3030(I)各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度；A2930(B)、A2960(B)、A3030(B)各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度。注：红外测油仪或红外分光光度计出厂时如果设定了校正系数，可以直接按 11.3.1 进行校正系数的检验。8.2 试样的测定 将经硅酸镁吸附后的剩余流出液（7.4）转移至 40 mm 石英比色皿中，以四氯乙烯（5.1）作参比，在波数 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处测量其吸光度 A 2930、A2960、A3030。按照公式（1）计算石油类浓度。8.3 空白试验 按与试样的测定（8.2）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 结果计算 土壤中石油类的含量 w（mg/kg），按照公式（6）进行计算：dmWmVw2 （6）式中：w土壤中石油类的含量，mg/kg；2提取液中石油类浓度，mg/L；V提取液体积，ml；m土壤样品质量，g；Wdm土壤干物质含量，%。9.2 结果表示 测定结果小数点后位数的保留与方法检出限一致，最多保留 3 位有效数字。10 精密度和准确度 10.1 精密度 六家实验室分别对石油类浓度约为 30 mg/kg 的花园土壤统一样品、70 mg/kg 的污灌区土壤统一样品和 150 mg/kg 的炼铁厂土壤统一样品进