环境空气铅的测定 石墨炉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 539-2015 代替 HJ 539-2009 环境空气 铅的测定 石墨炉原子 吸收分光光度法 Ambient air-Determination of lead-Graphite furnace atomic absorption spectrometry (发布稿)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。2015-11-20 发布 2015-12-15 实施 环 境 保 护 部 环 境 保 护 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 方法原理.1 4 干扰及消除.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.2 7 样品.2 8 分析步骤.3 9 结果计算与表示.4 10 精密度和准确度.5 11 质量保证和质量控制.5 12 废物处理.6 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大气污染防治法，保护环境，保障人体健康，规范环境空气中铅的监测方法，制定本标准。本标准规定了测定环境空气中铅的石墨炉原子吸收分光光度法。本标准是对 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法（暂行）（HJ 539-2009）的修订。本标准首次发布于 2009 年，原标准起草单位为北京市环境保护监测中心。本次为第一次修订，修订的主要内容如下：选择了更合适的滤膜；增加了微波消解的前处理方式并改善了电热板消解的消解条件，改变了消解用酸；增加了干扰消除的方式及质量保证和质量控制部分。自本标准实施之日起，原标准 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法（暂行）（HJ 539-2009）废止。本标准由环境保护部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：北京市丰台区环境监测站、北京市延庆县环境监测站、北京市密云区环境监测站、北京华测北方检测技术有限公司、北京市房山区环境监测站、北京市环境保护监测中心。本标准环境保护部 2015 年 11 月 20 日批准。本标准自 2015 年 12 月 15 日起实施。本标准由环境保护部解释。1 环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 1 适用范围 本标准规定了测定环境空气中铅的石墨炉原子吸收分光光度法。本标准适用于环境空气中铅的测定。采集环境空气 10 m3（标准状态），样品定容至 50 ml 时，方法检出限为 0.009 g/m3，测定下限为 0.036 g/m3。2 规范性引用文件 本标准内容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标准。GB/T 15432 环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法 HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范 HJ/T 374 总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法 3 方法原理 用石英纤维等滤膜采集环境空气中的颗粒物样品，经消解后，注入石墨炉原子化器中，经过干燥、灰化和原子化，其基态原子对 283.3 nm 处的谱线产生选择性吸收，其吸光度值与铅的质量浓度成正比。4 干扰及消除 加入磷酸二氢铵作为基体改进剂，可消除基体干扰。高浓度的钙、硫酸盐、磷酸盐、碘化物、氟化物或者醋酸会干扰铅的测定，可通过标准加入法来校正。背景干扰可通过扣背景的方式来消除。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优级纯试剂。实验用水：比电阻18 Mcm。5.1 硝酸：（HNO3）=1.42 g/ml。5.2 盐酸：（HCl）=1.19 g/ml。5.3 过氧化氢：（H2O2)=30%。5.4 硝酸溶液：l+9。用硝酸(5.1)配制。25.5 硝酸溶液：（HNO3）=1%。用硝酸(5.1)配制。5.6 铅标准贮备液：（Pb）=1.00 mg/ml。准确称取 1.0000 g 光谱纯金属铅置于 100 ml 烧杯中，于通风橱内加入 15 ml 硝酸（5.1），在电热板上缓慢加热，直至完全溶解，用硝酸溶液（5.5）定容至 1000 ml。转入聚乙烯塑料瓶内，于冰箱中冷藏保存，至少可稳定保存 30 d。也可购买有证标准溶液。5.7 铅标准使用液：（Pb）=0.5 g/ml。将铅标准贮备液(5.6)用硝酸溶液(5.5)逐级稀释后，配制成含铅 0.5 g/ml 的标准使用溶液。5.8 石英纤维滤膜：对粒径大于 0.3 m 颗粒物的截留效率99%。本底浓度值应满足测定要求。5.9 基体改进剂：磷酸二氢铵溶液。称取 5 g 磷酸二氢铵，用 100 ml 硝酸溶液(5.5)溶解，配制成质量浓度为 5%的磷酸二氢铵溶液。5.10 氩气：纯度不低于 99.99%。6 仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的 A 级玻璃器皿。6.1 TSP 切割器：切割粒径 Da50=1000.5 m，其它性能和技术指标应符合 HJ/T 374 的规定。6.2 采样器：大流量采样器工作点流量一般为 1.05 m3/min；中流量采样器工作点流量一般为0.100 m3/min。大流量采样器和中流量采样器其它性能和技术指标应符合 HJ/T 374 的规定。6.3 石墨炉原子吸收分光光度计。6.4 电热板或微波消解器。具备程式化功率设定功能，精度可控。6.5 锥形瓶。7 样品 7.1 样品的采集 颗粒物的采样按照 GB/T 15432 和 HJ/T 194 中颗粒物采样要求执行。采样同时应详细记录采样环境条件。7.2 样品的保存 采集样品后的滤膜及全程序空白滤膜对折放入干净纸袋或膜盒中，放入干燥器中保存。7.3 试样的制备 7.3.1 电热板消解 3 将滤膜裁成小块，置于锥形瓶中，然后依次加入 10 ml 的硝酸(5.1)、5 ml 的盐酸(5.2)和3 ml 的过氧化氢（5.3），静置 20 min30 min 左右，待初始反应趋于平静后，于电热板上加热至微沸进行消解。蒸至尽干，再加入 5 ml 的硝酸（5.1），1.5 ml 的过氧化氢（5.3），加热至尽干，冷却。然后加入 5 ml 硝酸（5.4）稍热溶解，将溶液过滤至 50 ml 容量瓶中，并用 1%浓度的硝酸（5.5）反复冲洗滤膜残渣至少三次，将洗涤液与过滤液合并，定容至刻度并摇匀。7.3.2 微波消解 将滤膜裁成小块，置于消解罐中，然后依次加入 8 ml 的硝酸（5.1）、2 ml 的盐酸（5.2）和 1 ml 的过氧化氢（5.3），静置 2 h3 h 左右，待初始反应趋于平静后，进行消解。待消解完成后转移至烧杯中，加入 5 ml 硝酸溶液（5.4）稍热溶解，将溶液过滤至 50 ml 容量瓶中，并用硝酸溶液（5.4）定容。微波消解仪器参数可参照说明书进行选择，参考条件见表 1。表 1 微波消解条件 消解时间 t(min)消解功率 E(W)消解温度 T1()罐外温度 T2()15 1000 120 100 5 1250 185 120 30 1250 185 120 10 0 100 100 7.4 空白试样的制备 7.4.1 全程序空白 将同批次两张滤膜带至采样现场，不采集样品。采样结束后，带回实验室，按试样的制备（7.3）步骤制备成全程序空白试样。7.4.2 实验室空白 将同批次两张滤膜按试样的制备（7.3）步骤制备成实验室空白试样。8 分析步骤 8.1 石墨炉原子吸收分光光度计工作条件 仪器测量参数可参照说明书进行选择，参考工作条件见表 2。表 2 石墨炉原子吸收分光光度法工作条件 波长 283.3 nm 灯电流 8 mA 狭缝 0.5 nm 干燥温度与时间 90，15 s；120，15 s。两级干燥 灰化温度与时间 700，20 s 原子化温度与时间 1400，5 s 清洗温度与时间 2500，5 s 氩气流速 0.2 L/min 4原子化阶段是否停气 是 进样量 20 l 基体改进剂 2 l 背景扣除方式 塞曼 8.2 校准曲线 8.2.1 标准系列的配制 取 6 个 50 ml 容量瓶，按表 3 配制铅标准系列。用硝酸溶液（5.5）稀释至标线，摇匀。表 3 铅标准系列 瓶 号 0 1 2 3 4 5 铅标准使用液(ml)0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 铅浓度(g/L)0.00 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 8.2.2 校准曲线 由低浓度到高浓度，依次向石墨管中注入铅标准溶液，加入 2 l磷酸二氢铵基体改进剂（5.9），按照选定的仪器工作条件，测定铅标准系列的吸光度，并建立校准曲线的线性回归方程。8.3 试样的测定 按校准曲线绘制时的仪器工作条件和操作步骤，测定试样（7.3）的吸光度。8.4 空白的测定 按校准曲线绘制时的仪器工作条件和操作步骤，测定空白试样（7.4）的吸光度。9 结果计算与表示 9.1 结果计算 根据所测的吸光度值，由线性回归方程计算出试样和空白试样中铅的浓度，并由下式计算环境空气中铅的浓度(g/m3)。(Pb)=atSSVn100050)(10 （1）式中：(Pb)环境空气中铅的浓度(g/m3)；1 试样中铅浓度，g/L：0 实验室空白试样中铅浓度的平均值，g/L；50 试样溶液体积，ml；tS 样品滤膜总面积，cm2；aS 测定时所取样品滤膜面积，cm2。nV 标准状态(101.325 kPa，273 K)下的采样体积，m3；9.2 结果表示 5 当测定值小于 1 g/m3时，结果保留两位小数，当测定值大于或等于 1 g/m3时，结果以三位有效数字表示，单位为 g/m3。10 精密度和准确度 10.1 精密度 6 家实验室用标准值为 40332 mg/kg 的铅标准样品进行精密度实验，分别称取质量为0.025 g、0.04 g、0.05 g三组样品进行了6次平行测试：实验室内相对标准偏差分别为：1.84%4.07%、1.49%4.52%、1.61%6.52%；实验室间相对标准偏差为：4.86%、4.68%、5.41%；重复性限 r 为：38.1 mg/kg、29.4 mg/kg、38.4 mg/kg；再现性限 R 分别为：66.2 mg/kg、58.3 mg/kg、68.9 mg/kg。10.2 准确度 6 家实验室用标准值为 40332 mg/kg 的铅标准样品进行准确度实验，分别称取质量为0.025 g、0.04 g、0.05 g 三组样品进行了 6 次平行测试：实验室内相对误差分别为-2.48%11.2%、-7.69%4.96%、-8.68%4.71%；相对误差最终值分别为：2.78%0.100%、-2.11%0.092%、-2.69%0.104%。11 质量保证和质量控制 11.1 空白 每批次样品应至少做两个实验室空白和两个全程序空白，其测定结果应低于测定下限。11.2 校准曲线 每批样品需做校准曲线，用线性拟合曲线进行校准，相关系数应大于或等于 0.995。11.3 定量校准控制 在测定过程中，每测定 10 个样品应复测一次校准曲线浓度中间点的标准溶液。测定结果与校准曲线上该点浓度值相对偏差应不超过10%。否则应找出原因并纠正，待仪器稳定后重新测定前 10 个样品。11.4 平行样控制 每批样品应按 10%的比例进行平行样测定，样品数量少于 10 个时，应至少测定一个平行样，其测定结果的相对偏差不大于 20%。11.5 空白加标和基体加标控制 每批样品应至少做 10%空白加标或基体加标回收试验，样品数量少于 10 个时至少做一个，加标回收率应在 80120范围内。612 废物处理 实验过程中产生的所有废弃物应分类收集，集中保存，送至有资质单位集中处理。