环境空气 气态汞的测定 金膜富集冷原子吸收分光光度法.pdf

中中华华人人民民共共和和国国国国家家环环境境保保护护标标准准HJ 910-2017环境空气气态汞的测定金膜富集/冷原子吸收分光光度法Ambient air Determination of gaseous mercury Goldamalgamation collection and analysis by cold vapor atomic absorptionspectrophotometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境出版社出版的正式标准文本为准。2017-12-29 发布2018-04-01 实施环环境境保保护护部部发 布i目次前言.ii1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.16仪器和设备.37样品.68分析步骤.79结果计算与表示.810精密度和准确度.911质量保证和质量控制.912废物处理.1113注意事项.11附录 A（规范性附录）富集管的制备及示意图.12附录 B（资料性附录）碘活性炭的制备.13ii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大气污染防治法，保护环境，保障人体健康，规范环境空气中气态汞的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定环境空气中气态汞的金膜富集/冷原子吸收分光光度法。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织制订。本标准起草单位：北京市环境保护监测中心。本标准验证单位：上海市嘉定区环境监测站、上海市松江区环境监测站、北京市东城区环境保护监测站、北京市康居环境监测站、北京市昌平区环境保护监测站和北京市环境保护监测中心。本标准环境保护部2017年12月29日批准。本标准自2018年4月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1环境空气气态汞的测定金膜富集/冷原子吸收分光光度法警告：实验中使用的汞及其化合物有毒，所有样品的预处理应在通风橱内进行，操作时应按规定佩戴防护器具，避免吸入呼吸道和接触皮肤、衣物。1适用范围本标准规定了测定环境空气中气态汞的金膜富集/冷原子吸收分光光度法。本标准适用于环境空气中气态汞的测定。当采样体积为 60 L（60 min，标准状态）时，方法检出限为 2 ng/m3，测定下限为 8 ng/m3；当采样体积为 1440 L（24 h，标准状态）时，方法检出限为 0.1 ng/m3，测定下限为 0.4 ng/m3。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 194环境空气质量手工监测技术规范3方法原理以金膜微粒汞富集管采集环境空气中的气态汞，汞在金膜表面生成金汞齐。将采样后的富集管在 600 以上加热解析，汞被定量释放出来，随载气进入测汞仪内经过再次富集和解析，在 253.7 nm 下，利用冷原子吸收分光光度法测定。4干扰和消除酸碱性气体和水蒸气直接进入到冷原子吸收池内会影响汞的测定结果。在冷原子吸收通气管路中串联一支装有缓冲液的气体洗涤缓冲瓶和一支除水缓冲瓶（空瓶），可有效消除干扰。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。实验用水为新制备的电阻率大于等于 18 cm 的去离子水。25.1无水氯化钙（CaCl2）：优级纯。5.2重铬酸钾（K2Cr2O7）：优级纯。5.3氯化汞（HgCl2）：优级纯。使用前于 105 干燥 2 h，置于硅胶干燥器中，备用。5.4氯化亚锡（SnCl22H2O）：优级纯。5.5氢氧化钠（NaOH）：优级纯。5.6磷酸二氢钾（KH2PO4）：优级纯。使用前于 105 干燥 2 h，置于硅胶干燥器中，备用。5.7磷酸氢二钠（Na2HPO4）：优级纯。使用前于 105 干燥 2 h，置于硅胶干燥器中，备用。5.8盐酸（HCl）：=1.19 g/ml，优级纯。5.9硫酸（H2SO4）：=1.84 g/ml，优级纯。5.10硝酸（HNO3）：=1.42 g/ml，优级纯。5.11氯化亚锡溶液：（SnCl22H2O）0.25 g/ml。称取 25.0 g 氯化亚锡（5.4）于 150 ml 干烧杯中，加 25 ml 盐酸（5.8），加热至全部溶解后，用实验用水稀释至 100 ml。用吹气装置（6.6）以 1.0 L/min 流量通入氮气（5.22）15 min以上，以除去汞。临用现配。5.12氢氧化钠溶液：（NaOH）0.30 g/ml。称取 30.0 g 氢氧化钠（5.5）于 150 ml 干烧杯中，用少量实验用水溶解后稀释至 100 ml。保存于聚乙烯瓶中。5.13磷酸盐缓冲溶液：pH6.8。分别准确称取 3.4 g 磷酸二氢钾（5.6）和 3.5 g 磷酸氢二钠（5.7），在 250 ml 烧杯中用实验用水溶解，转移至 1000 ml 容量瓶中定容。也可使用市售磷酸盐缓冲溶液。5.14缓冲液。用磷酸盐缓冲溶液（5.13）与实验用水按 1:1 的体积比配制。5.15硫酸溶液：1+49。用硫酸（5.9）与实验用水按 1:49 的体积比配制。5.16固定液：（K2Cr2O7）=0.5 g/L。称取 0.5 g 重铬酸钾（5.2）溶于 950 ml 实验用水中，再加入 50 ml 硝酸（5.10），于 4 以下冷藏可保存 3 个月。5.17汞标准贮备液：（Hg）=100 g/ml。称取 0.1354 g 氯化汞（5.3），溶解于少量固定液（5.16）后，移入 1000 ml 容量瓶中，再用固定液（5.16）稀释至标线。于 4 以下冷藏可保存 1 年。也可使用市售标准溶液。5.18汞标准中间液：（Hg）=10.0 g/ml。移取 10.0 ml 汞标准贮备液（5.17）于 100 ml 容量瓶中，用固定液（5.16）稀释至标线。于 4 以下冷藏可保存 6 个月。5.19汞标准中间液：（Hg）=1.00 g/ml。移取 1.00 ml 汞标准贮备液（5.17）于 100 ml 容量瓶中，用固定液（5.16）稀释至标线。3于 4 以下冷藏可保存 3 个月。5.20汞标准使用液：（Hg）=0.10 g/ml。移取 1.00 ml 汞标准中间液（5.18）于 100 ml 容量瓶中，用硫酸溶液（5.15）稀释至标线。临用现配。5.21汞标准使用液：（Hg）=0.01 g/ml。移取 1.00 ml 汞标准中间液（5.19）于 100 ml 容量瓶中，用硫酸溶液（5.15）稀释至标线。临用现配。5.22氮气：纯度99.99%。6仪器和设备6.1富集管内含可富集汞的金膜微粒。富集管的制备方法及示意图见附录 A。该管对汞的饱和吸收量为 1 g。也可直接购买市售金膜微粒汞富集管。注 1：由于不同仪器使用的热解析器规格不同，因此制备或购买的富集管规格应与仪器配套。注 2：采样前将富集管在马弗炉（6.5）内 750 加热 3 h，富集管空白值应低于检出限（约 0.15 ng）。冷却后，富集管两端用聚乙烯或聚四氟乙烯塞塞紧，置于聚乙烯自封袋或专用具塞玻璃管中保存，1 个月内使用。6.2气态汞采样系统6.2.1由空气采样器（6.2.2）、采样系统连接管（6.2.3）、富集管（6.1）、膜托（6.2.4）和石英纤维滤膜（6.2.5）组成，示意图见图 1。1-空气采样器；2-采样系统连接管；3-富集管；4-膜托；5-石英纤维滤膜。图 1气态汞采样系统组成示意图6.2.2空气采样器：应具备自动累计采样体积的功能，流量范围 0.11.5 L/min，流量控制4误差为2.5%，采样前应进行流量校准。6.2.3采样系统连接管：聚乙烯或聚四氟乙烯管，与采样系统各接口或连接端配套。6.2.4膜托：聚乙烯或聚四氟乙烯材质，直径 25 mm，与石英纤维滤膜（6.2.5）配套使用。6.2.5石英纤维滤膜：孔径 0.45 m，直径 25 mm。用于采样时滤除空气中的颗粒物。注：石英纤维滤膜使用前须先在马弗炉（6.5）内 500 加热 1 h 以去除其中的汞，处理好的石英纤维滤膜用锡纸包好后置于硅胶干燥器中保存，1 个月内使用。6.3热解析-冷原子吸收测汞系统6.3.1由空气净化管（6.3.2）、热解析器（6.3.3）和冷原子吸收测汞仪（6.3.4）组成，示意图见图 2。具有对热解析器温度进行调节和控制的功能，温度控制误差为1；具有常量（01000 ng）和微量（020 ng）两种测试模式。1-空气净化管；2-热解析器；3-气体洗涤缓冲瓶；4-除水缓冲瓶；5-内置富集热解析器；6-冷原子吸收池；7-汞检测器；8-抽气泵；9-流量控制器；10-流量计；11-汞尾气过滤器；12-工作站。图 2热解析-冷原子吸收测汞系统6.3.2空气净化管：为空白的富集管（6.1），用于热解析-冷原子吸收测汞系统管路入口空气的净化。6.3.3热解析器：可加热至 600 以上，工作曲线制作时装入制备的标准富集管，空白样品和样品测定时分别装入空白富集管和样品富集管。6.3.4冷原子吸收测汞仪：由含 20 mm 高缓冲液（5.14）的气体洗涤缓冲瓶、除水缓冲瓶（空瓶）、含一根空白富集管（6.1）的内置富集热解析器、冷原子吸收池、汞检测器、抽气泵、流量控制器、流量计、汞尾气过滤器和工作站组成。56.4汞发生富集系统6.4.1由空气净化管（6.4.2）、富集系统连接管（6.4.3）、汞蒸气发生瓶（6.4.4）、酸气吸收瓶（6.4.5）、U 型干燥管（6.4.6）、富集管（6.1）、汞尾气过滤器（6.4.7）、可调流量计（6.4.8）和抽气泵（6.4.9）组成。示意图见图 3。1-空气净化管；2-富集系统连接管；3-汞蒸气发生瓶；4-酸气吸收瓶；5-U 型干燥管；6-富集管；7-汞尾气过滤器；8-可调流量计；9-抽气泵。图 3汞发生富集系统6.4.2空气净化管：为空白的富集管（6.1），用于汞发生富集系统管路入口空气的净化。6.4.3富集系统连接管：聚乙烯或聚四氟乙烯管，与富集系统接口或连接端配套。6.4.4汞蒸气发生瓶：25 ml 玻璃翻泡瓶，带莲蓬形多孔吹气头的磨口瓶塞。或其他与富集系统相匹配的反应装置。6.4.5酸气吸收瓶：25 ml 玻璃翻泡瓶，带莲蓬形多孔吹气头的磨口瓶塞。内装 10 ml 氢氧化钠溶液（5.12），用于汞发生富集系统中酸气的吸收。6.4.6U 型干燥管：管外径为 1.3 cm、支管外径为 0.5 cm、高度为 10 cm 的 U 型具塞玻璃管，内装无水氯化钙（5.1），填料两端用石英棉塞紧。也可直接购买市售无水氯化钙干燥管。6.4.7汞尾气过滤器：含碘活性炭管，直接购买市售或用自行制备的碘活性炭填管。碘活性炭制备参见附录 B。6.4.8可调流量计：流量范围 0.11.0 L/min，流量控制误差为2.5%。6.4.9抽气泵：隔膜泵，负载流量1.0 L/min，流量使用范围 0.11.0 L/min。66.5马弗炉：可加热至 800 以上。6.6吹气装置：由转子流量计、减压阀、压力表、恒流量阀、管道和接头组成的小流量控制器，流量范围 0.11.0 L/min 可调，流量控制误差为2.5%。6.7玻璃器皿：使用符合国家标准的 A 级玻璃器皿。6.8一般实验室常用仪器设备。7样品7.1采样系统气密性检查将一根与采样所用同规格的富集管（6.1）连接到气态汞采样系统（6.2）中，打开采样器，堵住进气端，若采样器流量归零，则表明气密性良好。7.2样品的采集参照 HJ 194 中气态污染物采样的有关要求进行采样。取下采样系统气密性检查（7.1）中使用的富集管，将另一根富集管（6.1）连接到气态汞采样系统（6.2）中，使富集管处于垂直位置，进气口朝上，以 1.0 L/min 的流量采样 60 min 或 24 h，并保持流量恒定。记录采样点位、时间、环境条件、采样开始流量、采样结束流量和采样管编号等信息。注：在采样器组装及富集管取出的过程中，采样人员须戴无粉手套并位于样品的下风处，以避免由衣物及呼吸所带来的污染。操作时避免手指沾污富集管管端。7.3样品的保存采样结束后，取下样品富集管，用聚乙烯或聚四氟乙烯塞