DB37 T 3968—2020 养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定　电感耦合等离子体质谱法.pdf

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1、ICS 65.020 B 01 DB37 山东省 地方标准 DB37/T 3968 2020 养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定 电感耦合等离子体质谱法 Determination of lead,cadmium,chromium,arsenic,copper and zinc in waste water from animal breeding Inductively coupled plasma mass spectrometry 2020 - 06 - 08 发布 2020 - 07 - 08 实施 山东省市场监督管理局 发布 DB37/T 3968 2020 I 前 言 本标准按

2、 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由由山东省畜牧兽医局提出并组织实施。 本标准由山东省畜牧业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：山东省农业科学院农业质 量标准与检测技术研究所、山东农业大学资源与环境学 院。 本标准主要起草人：张丙春、张红、赵善仓、李玉环、杜红霞、赵玉华、范丽霞。 DB37/T 3968 2020 1 养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定 电感耦合等离子体质 谱法 1 范围 本标准规定了养殖污水中铅 (Pb)、镉 (Cd)、铬 (Cr)、砷 (As)、铜 (Cu)和锌 (Zn)测定的电感耦合等离 子体质谱法。 本标准适用于养殖污水中 Pb、 Cd、 Cr

3、、 As、 Cu和 Zn含量的测定。 本方法检出限： Pb、 Cd为 0.10 ug/L； Cr、 As、 Cu、 Zn为 0.15 ug/L。 本方法定量限： Pb、 Cd为 0.30 ug/L； Cr、 As、 Cu、 Zn为 0.50 ug/L。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 27522 畜禽养殖污水采样技术规范 3 原理 样品经硝酸 -过氧化氢微波消解后，样品测试液经过雾化由载

4、气导入等离子体质谱仪，对于一定质 荷比的待测离子，质谱信号响应值与进入质谱仪的离子数成正比，通过测量质谱信号计数确 定样品中各 元素浓度，根据标准曲线计算出各元素含量。 4 试剂或材料 除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯或以上的试剂，水为 GB/T 6682规定的一级水。 4.1 硝酸 (HNO3)。 4.2 过氧化氢 (30 %)。 4.3 硝酸溶液：取 50 mL硝酸 (4.1)加水定容至 1 000 mL。 4.4 标准储备液： Pb、 Cd、 Cr、 As、 Cu、 Zn有证 ICP-MS 专用多元素混合标准溶液或有证单元素标准 溶液。 4.5 内标储备液：钪 (Sc)、铟 (I

5、n)、铋 (Bi)、锗 (Ge)有证单元素标准溶液。 4.6 Pb、 Cr、 As、 Cd、 Cu、 Zn混合标准工作溶液：分别准 确移取适量标准储备液 (4.4)，用硝酸溶液 (4.3)逐级稀释至以下浓度： Pb、 Cr、 As均为 100.0 ug/L； Cd为 50.0 ug/L； Cu、 Zn均为 1 000 ug/L。 4.7 混合内标工作溶液：分别准确移取适量内标储备液 (4.5)，用硝酸溶液 (4.3)逐级稀释至以下浓度： Sc、 In、 Bi、 Ge 均为 1 000 ug/L。 4.8 质谱调谐液：仪器自备调谐液。 4.9 微孔滤膜： 0.22 um。 DB37/T 3968

6、 2020 2 4.10 高纯氩气或液氩：纯度不低于 99.99 %。 4.11 高纯氦气：纯度不低于 99.999 %。 5 仪器设备 5.1 电感耦合等离子体质谱仪 (ICP-MS)。 5.2 微波消解仪，配有聚四氟乙烯高压消解罐。 5.3 超纯水系统。 5.4 赶酸仪。 5.5 超声水浴箱。 6 样品 按 GB/T 27522的规定执行。 7 试验步骤 7.1 样品消解 准确移取充分混匀的 5.0 mL 20.0 mL样品，平行做两份试验，置于微波消解罐中，将消解罐置于 赶酸仪或超声水浴箱中 80 低温加热，将样品体积蒸发至约 3 mL。冷却后，加入硝酸 (4.1)2 mL 5 mL，

7、过氧化氢 (4.2)0.5 mL 1 mL，盖好安全阀，将消解罐放入微波消解仪。设置微波消解条件，按微波消 解仪标准操作步骤进行消解，消解参考条件见表 A.1。冷 却后取出，缓慢打开罐盖排气，用少量水冲洗 内盖，将消解罐置于赶酸仪于 100 加热 30 min或超声水浴箱中超声脱气 2 min 5 min。冷却后，用水 转移至 25 mL容量瓶中并定容混匀，过滤膜 (4.9)后待测。同时做两份空白试验，除不加样品外，按同一 操作方法同时进行。 7.2 仪器参考条件 7.2.1 仪器操作条件见表 A.2，元素分析模式见表 A.3。对没有合适消除干扰模式的仪器，需采用干扰 校正方程对测定结果进行校

8、正，铅、镉、砷等元素校正方程见 A.4。 7.2.2 用质谱调谐液 (4.8)调节仪器灵敏度、氧化物与双电荷干扰等指标，达到测定要求 后，编辑测定 方法，根据待测元素性质选择相应内标元素，见表 A.5。 7.3 标准曲线的绘制 准确移取 0.0 mL、 1.0 mL、 2.0 mL、 5.0 mL、 10.0 mL、 20.0 mL混合标准工作液 (4.6)，分别置于 6 个 100 mL容量瓶中，用硝酸溶液 (4.3)稀释至刻度，各元素标准系列浓度见表 1。仪器满足测试要求并稳 定后，在线加入混合内标工作液 (4.7)，浓度由低到高将标准系列溶液依次导入等离子体质谱仪进行检 测，以浓度值为横

9、坐标，信号计数为纵坐标，分别绘制各元素标准曲线并计算回归方程。 7.4 样品测定 标准系列溶液测 定完成后，将空白试验溶液和样品消解溶液 (7.1)分别导入等离子体质谱仪，在线 加入混合内标工作液 (4.7)，得出各待测元素及内标元素的信号计数，根据待测元素与内标元素比值， DB37/T 3968 2020 3 得到校正后的各待测元素信号计数，然后由各元素的直线回归方程计算出或由标准曲线查得样品消解液 中各元素的质量浓度。若待测元素浓度超出标准曲线线性范围，应用硝酸溶液 (4.3)稀释后再进样分析。 表 1 各待测元素标准溶液系列质量浓度 单位为微克每升 元素 标准系列质量浓度 系列 1 系列

10、 2 系列 3 系列 4 系列 5 系列 6 Pb 0 1.00 2.00 5.00 10.0 20.0 Cd 0 0.500 1.00 2.50 5.00 10.0 Cr 0 1.00 2.00 5.00 10.0 20.0 Cu 0 20.0 50.0 100 200 500 Zn 0 20.0 50.0 100 200 500 As 0 1.00 2.00 5.00 10.0 20.0 8 试验数据处理 样品中各元素含量用质量浓度 w表示，单位以毫克每升 (mg/L)表示，按公式 (1)计算： 10 00)( 101 V fVw . (1) 式中： 样品测定液中各待测元素质量浓度，单位为

11、微克每升 (ug/L)； 空白试验液中各待测元素质量浓度，单位为微克每升 (ug/L)； V1 样品消解液定容体积，单位为毫升 (mL)； f 样品消解液稀释倍数； V 试样体积，单位为毫升 (mL)。 计算结果 10 mg/L时，保留两位有效数字。计算结果 10 mg/L时，保留三位有效数字。 9 精密度 9.1 元素含量 0.5 mg/L时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算数平均 值的 20 %。 9.2 元素含量 0.5 mg/L时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算数平均 值的 10 %。 DB37/T 3968 2020 4 A A 附

12、录 A （规范性附录） 仪器参考条件 微波消解仪参考条件见表 A.1。 表 A.1 微波消解仪参考 条件 步骤 控制温度 升温时间 min 恒温时间 min 1 120 5 2 2 160 5 5 3 180 10 10 等离子体质谱仪操作参考条件见表 A.2。 表 A.2 等离子体质谱仪操作参考条件 参数名称 参考条件 射频功率 1 250 W 1 750 W 采样锥 /截取锥 镍 /铂锥 采样深度 6.0 mm 10.0 mm 载气流量 0.60 L/min 1.20 L/min 辅助气流量 0.30 L/min 0.50 L/min 氦气流量 4 mL/min 5 mL/min 样品提升

13、速率 0.10 mL/min 0.50 mL/min 待测元素分析模式见表 A.3。 表 A.3 待测元素分析模式 元素名称 元素符号 分析模式 铅 Pb 普通 /碰撞反应池 镉 Cd 碰撞反应池 铬 Cr 碰撞反应池 铜 Cu 碰撞反应池 锌 Zn 碰撞反应池 砷 As 碰撞反应池 DB37/T 3968 2020 5 元素干扰校正方程见表 A.4。 表 A.4 元素干扰校正方程 同位素 推荐的校正方程 208Pb 208Pb= 206+ 207+ 208 111Cd 111Cd = 111-1.073 108+0.674 106 75As 75As = 75-3.127 77+1.0177 78 注： X为质量数 X处的欧普信号强度 离子每秒计数值 (CPS)。 各待测元素分析物质量数、相应内标物及其质量数见表 A.5。 表 A.5 分析物质量数、相应内标物及其质量数 元素 分析物质量数 m/z 内标物及其质量数 m/z Pb 208 209 Bi Cd 111 115 In Cr 53 45 Sc Cu 63 72 Ge Zn 66 72 Ge As 75 72 Ge _