DB37 T 3977—2020 畜禽粪便中铅、镉、铬、镍、铜、锌、砷和汞的测定　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 3977 2020 畜禽粪便中铅、镉、铬、镍、铜、锌、砷和 汞的测定 电感耦合等离子体质谱法 Determination of lead,cadmium,chromium,nickel,copper,zinc,arsenic and mercury in animal manure 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 3977 2020 I 前 言 本标准

2、按 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准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、范丽霞、李玉环、张红、赵玉华、王文博、王磊。 DB37/T 3977 2020 1 畜禽粪便中铅、镉、铬、镍、铜、锌、砷和汞的测定 电感耦合等 离子体质谱法 1 范围 本标准规定了畜禽粪便中铅 (Pb)、镉 (Cd)、铬 (Cr)、镍 (Ni)、铜 (Cu)、锌 (Zn)、砷 (As)和汞 (Hg) 测定的电感耦合等离子体质谱法。 本标准适用

3、于畜禽粪便中 Pb、 Cd、 Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 As和 Hg含量的测定。 本方法检出限： Pb、 Cr、 Ni、 As为 0.005 mg/kg； Cd、 Hg为 0.003 mg/kg； Cu、 Zn为 0.15 mg/kg。 本方法定量限： Pb、 Cr、 Ni、 As为 0.15 mg/kg； Cd、 Hg为 0.010 mg/kg； Cu、 Zn为 0.50 mg/kg。 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

4、分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 25169 畜禽粪便监测技术规范 3 原理 样品经硝酸 -盐酸 -过氧化氢微波消解后，测试液经过雾化由载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 盐酸 (HCL)。 4.3 过氧化氢 (30 %)。 4.4 硝酸溶液：取 50 mL硝酸 (4.1)加水定容至 1 000 mL。 4.5

5、 标准储备液： Pb、 Cd、 Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 As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， Hg、金 (Au)有证单元素标准溶液。 4.6 内标储备液：钪 (Sc)、铟 (In)、铋 (Bi)、锗 (Ge)有证单元素标准溶液。 4.7 Pb、 Cr、 Ni、 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 (4.5)，用硝酸 溶液 (4.4)逐级稀释至以下浓度： Pb、 Cr、 Ni、 As均为 500.0 ug/L； Cd为 100.0 ug/L； Cu、 Zn 均为 5 000 ug/L。 4.8 Hg、 Au 混合标准

6、工作溶液：分别准确移取适量标准储备液 (4.5)，用硝酸溶液 (4.4)逐级稀释至以 下浓 度： Hg、 Au 均为 50.0 ug/L。 DB37/T 3977 2020 2 4.9 混合内标工作溶液：分别准确移取适量内标储备液 (4.6)，用硝酸溶液 (4.4)逐级稀释至以下浓度： Sc、 In、 Bi、 Ge 均为 1 000 ug/L。 4.10 质谱调谐液：仪器自备调谐液。 4.11 微孔滤膜： 0.22 um。 4.12 高纯氩气或液氩：纯度不低于 99.99 %。 4.13 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)。

7、 5.2 微波消解仪，配有聚四氟乙烯高压消解罐。 5.3 赶酸仪。 5.4 超声水浴箱。 5.5 电子天平：感量 0.000 1 g。 5.6 超纯水系统。 5.7 样品粉碎设备：配有 0.425 mm样品筛，不含铬镍的料钵。 6 样品 按 GB/T 25169的要求采样。采集的样品去除杂质后，取经充分混匀的代表性样品不少于 1 kg，通风 处自然风干后，粉碎过 0.425 mm样品筛，储于塑料瓶或玻璃瓶保存备用。 7 试验步骤 7.1 样品消解 称取样品约 0.2 g 0.3 g，精确至 0.000 1 g，平行做两份试验，置于微波消解罐中，加入硝酸 (4.1)5 mL 8 mL，盐酸 (4

8、.2)0.5 mL，过氧化氢 (4.3)0.5 mL 1 mL，轻微摇晃浸润样品，注意尽量不要使样品 附着于罐壁上，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 50 mL容 量瓶中定容混匀，过滤膜 (4.11)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

9、.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正，铅、镉、砷等元素 校正方程见 A.4。 7.2.2 用质谱调谐液 (4.10)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 (4.7)，分别置于 6 个 100 mL容量瓶中，用硝酸溶液 (4.4)稀释至刻度。另准确移取 0.0 mL、 1.0 mL、 2.0 mL、 5.0 mL、 10.0 DB

10、37/T 3977 2020 3 mL、 20.0 mL混合标准工作液 (4.8)，分别置于 6个 100 mL容量瓶中，用硝酸溶液 (4.4)稀释至刻度。各元 素标准系列浓度见表 1。 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 2 系列 3 系列 4 系列 5 系列 6 Pb 0 5.00 10.0 25.0 50.0 100.0 Cd 0 1.00 2.00 5.00 10.0 20.0 Cr 0 5.00 10.0 25.0 50.0 100.0 Ni 0 5.00 10.0 25.0 50.0 100.0 Cu 0 50.0 100

11、 250 500 1000 Zn 0 50.0 100 250 500 1000 As 0 5.00 10.0 25.0 50.0 100.0 Hg 0 0.500 1.00 2.50 5.00 10.0 仪器满足测试要求并稳定后，在线加入混合内标工作液 (4.9)，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 (4.9)，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

12、标元素比值，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 (4.4)稀释后再进样分析。 8 试验数据处理 样品中各元素含量用质量分数 w表示 ,单位以毫克每千克 (mg/kg)表示，按公式 (1)计算： 100 0)( 101 m fVw . (1) 式中： 样品测定液中各待测元素质量浓度，单位为微克每升 (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； m 试样质量，单位

13、为克 (g)。 计算结果 10 mg/kg时，保留两位有效数字。计算结果 10 mg/kg时，保留三位有效数字。 9 精密度 DB37/T 3977 2020 4 9.1 元素含量 0.5 mg/kg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/kg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 3977 2020 5 A A 附 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

14、 恒温时间 min 1 120 5 5 2 160 5 5 3 180 10 20 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

15、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 镍 Ni 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 汞 Hg 普通 /碰撞反应池 DB37/T 3977 2020 6 元素干扰校正方程见表 A.4。 表 A.4 元素干扰 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 Ni 60 72 Ge Cu 63 72 Ge Zn 66 72 Ge As 75 72 Ge Hg 202 209 Bi _