HJ 742-2015 土壤和沉积物 挥发性芳香烃的测定 顶空气相色谱法.pdf
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1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 7422015 土壤和沉积物 挥发性芳香烃的测定 顶空/气相色谱法 Soil and sedimentDetermination of volatile aromatic hydrocarbons Headspace gas chromatography 2015-05-04发布 2015-07-01实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 7422015 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2015年 第28号 为贯彻中华人民共和国环境保护法,保护环境,保障人体健康,规范环境监测工作,现批准土 壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱法等四项标准为
2、国家环境保护标准,并予发布。 标准名称、编号如下: 一、土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱法(HJ 7412015); 二、土壤和沉积物 挥发性芳香烃的测定 顶空/气相色谱法(HJ 7422015); 三、土壤和沉积物 多氯联苯的测定 气相色谱-质谱法(HJ 7432015); 四、水质 酚类化合物的测定 气相色谱-质谱法(HJ 7442015)。 以上标准自 2015 年 7 月 1 日起实施,由中国环境出版社出版,标准内容可在环境保护部网站 ()查询。 特此公告。 环境保护部 2015年5月4日 HJ 7422015 ii HJ 7422015 iii 目 次 前 言.iv
3、1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 方法原理.1 4 试剂和材料.1 5 仪器和设备.2 6 样品.2 7 分析步骤.3 8 结果计算与表示.4 9 精密度和准确度.5 10 质量保证和质量控制.6 11 废物处理.6 12 注意事项.6 附录A(规范性附录) 方法的检出限、测定下限.8 附录B(资料性附录) 方法的精密度和准确度.9 HJ 7422015 iv 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法,保护环境,保障人体健康,规范土壤和沉积物中挥发性芳 香烃的测定方法,制定本标准。 本标准规定了测定土壤和沉积物中挥发性芳香烃的顶空/气相色谱法。 本标准为首次发布。 本标准附录A为规范
4、性附录,附录B为资料性附录。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位:鞍山市环境监测中心站。 本标准验证单位:辽宁省环境监测实验中心、沈阳市环境监测中心站、大连市环境监测中心、哈尔 滨市环境监测中心、抚顺市环境监测中心站和辽阳市环境监测中心站。 本标准环境保护部2015年5月4日批准。 本标准自2015年7月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。 HJ 7422015 1 土壤和沉积物 挥发性芳香烃的测定 顶空/气相色谱法 警告:试验中所使用的试剂和标准溶液为易挥发的有毒化合物,配制过程应在通风橱中进行 操作;应按规定要求佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣服。 1 适用范围 本
5、标准规定了测定土壤和沉积物中12种挥发性芳香烃的顶空/气相色谱法。 本标准适用于土壤和沉积物中12种挥发性芳香烃的测定。其他挥发性芳香烃如果通过验证也适用 于本标准。 当取样量为 2 g 时,12 种挥发性芳香烃的方法检出限为 3.04.7 mg/kg,测定下限为 12.0 18.8 mg/kg,详见附录A。 2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 17378.3 海洋监测规范 第3部分:样品采集储存与运输 GB 17378.5 海洋监测规范 第5部分:沉积物分析 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 HJ/T
6、166 土壤环境监测技术规范 3 方法原理 在一定的温度下,顶空瓶内样品中挥发性芳香烃向液上空间挥发,在气液固三相达到热力学动态平衡 后。气相中的挥发性芳香烃经气相色谱分离,用火焰离子化检测器检测。以保留时间定性,外标法定量。 4 试剂和材料 4.1 实验用水:二次蒸馏水或通过超纯水制备仪制备的水。使用前需经过空白试验检验,确认在目标 物的保留时间区间内没有干扰色谱峰出现。 4.2 甲醇(CH3OH):农残级或相当级别。通过空白试验,确认在目标物的保留时间区间内没有干扰 色谱峰出现。 4.3 氯化钠(NaCl):优级纯。 在马弗炉(或箱式电炉)中400烘烤4 h,置于干燥器中冷却至室温,转移至
7、磨口玻璃瓶中保存。 4.4 磷酸(H3PO4):优级纯。 4.5 饱和氯化钠溶液。 量取500 ml实验用水(4.1),滴加几滴磷酸(4.4)调节至pH2,加入180 g氯化钠(4.3),溶解 并混匀。于4下避光保存,可保存6个月。 4.6 标准贮备液:r =1 000 mg/ml。 挥发性芳香烃的甲醇标准溶液可直接购买有证标准溶液,也可用标准物质配制。包括苯,甲苯,乙 HJ 7422015 2 苯,间-二甲苯,对-二甲苯,邻-二甲苯,异丙苯,苯乙烯,氯苯,1,3-二氯苯,1,4-二氯苯,1,2-二氯苯。 在4以下避光保存或参照制造商的产品说明。使用前应恢复至室温,并摇匀。开封后冷冻密封避 光
8、可保存14 d。如购置高浓度标准贮备液,使用甲醇(4.2)进行适当稀释。 4.7 石英砂(SiO2):分析纯,2050目。 使用前需通过检验,确认无目标化合物或目标化合物浓度低于方法检出限。 4.8 载气:高纯氮气(99.999%), 经 脱氧剂脱氧、分子筛脱水。 4.9 燃气:高纯氢气(99.999%), 经 分 子 筛脱水。 4.10 助燃气:空气,经硅胶脱水、活性炭脱有机物。 5 仪器和设备 5.1 气相色谱仪:具有分流/不分流进样口,可程序升温,具火焰离子化检测器(FID)。 5.2 色谱柱:石英毛细管柱,30 m(长)0.32 mm(内径)0.25 mm(膜厚),固定相为聚乙二醇。也
9、 可使用其他等效毛细管柱。 5.3 自动顶空进样器:带顶空瓶(22 ml)、密封垫(聚四氟乙烯/硅氧烷)、瓶 盖( 螺旋盖或一次使用的 压盖)。 5.4 往复式振荡器:振荡频率150次/min,可固定顶空瓶。 5.5 天平:精度为0.01 g的天平。 5.6 微量注射器:5 ml、10 ml、25 ml、100 ml、500 ml、1 000l。 5.7 采样器材:铁铲和不锈钢药勺。 5.8 便携式冷藏箱:容积20 L,温度4以下。 5.9 棕色密实瓶:2 ml,具聚四氟乙烯衬垫和实芯螺旋盖。 5.10 采样瓶:具聚四氟乙烯-硅胶衬垫螺旋盖的60 ml或200ml的螺纹棕色广口玻璃瓶。 5.1
10、1 一次性巴斯德玻璃吸液管。 5.12 一般实验室常用仪器和设备。 6 样品 6.1 样品的采集与保存 按照HJ/T 166的相关规定进行土壤样品的采集和保存。按照GB 17378.3的相关规定进行沉积物样 品的采集和保存。采集样品的工具应用铁铲和不锈钢药勺。所有样品均应至少采集3份代表性样品。 用铁铲和不锈钢药勺将样品尽快采集到采样瓶(5.10)中,并尽量填满。快速清除掉样品瓶螺纹及 外表面上粘附的样品,密封样品瓶。置于便携式冷藏箱内,带回实验室。 采样瓶中的样品用于样品测定和土壤中干物质含量及沉积物含水率的测定。 注1:必要时,可在采样现场使用用于挥发性芳香烃测定的便携式仪器对样品进行浓度
11、高低的初筛。当样品中挥发 性芳香烃浓度大于1 000 mg/kg时,视该样品为高含量样品。 注2:样品采集时切勿搅动土壤及沉积物,以免造成有机物的挥发。 样品送入实验室后应尽快分析。若不能立即分析,在4以下密封保存,保存期限不超过7d。样品 存放区域应无有机物干扰。 6.2 试样的制备 6.2.1 低含量试样 HJ 7422015 3 实验室内取出采样瓶(5.10),待恢复至室温后,称取2 g(精确至0.01 g)样品置于顶空瓶中,迅 速向顶空瓶中加入10.0 ml饱和氯化钠溶液(4.5),立即密封,在往复式振荡器(5.4)上以150次/min 的 频率振荡10 min,待测。 6.2.2 高
12、含量试样 高含量试样制备如下:取出采样瓶(5.10),使其恢复至室温。称取 2g(精确至0.01g)样品置于顶 空瓶中,迅速加入10.0 ml甲醇(4.2),密 封 ,在 往 复式 振荡器(5.4)上以150次/min 的频率振荡10 min。 静置沉降后,用一次性巴斯德玻璃吸液管移取约1 ml提取液至2 ml棕色密实瓶(5.9)中。该提取液可 置于冷藏箱内4下保存,保存期为14 d。 注3:若甲醇提取液中目标化合物浓度较高,可通过加入甲醇进行适当稀释。 在分析之前将提取液恢复到室温后,向空的顶空瓶中加入2 g(精确至0.01 g)石英砂(4.7)、10.0 ml 饱和氯化钠溶液(4.5)和0
13、.0100.100 ml甲醇提取液。立即密封,在往复式振荡器(5.4)上以150 次/min的频率振荡10 min,待测。 注4:若用高含量方法分析浓度值过低或未检出,应采用低含量方法重新分析样品。 6.3 空白试样的制备 6.3.1 运输空白试样 采样前在实验室将10.0 ml 饱和氯化钠溶液(4.5)和2 g(精确至 0.01 g)石英砂(4.7)放入顶空 瓶中密封,将其带到采样现场。采样时不开封,之后随样品运回实验室,在往复式振荡器(5.4)上以 150次/min 的频率振荡10 min,待测。 6.3.2 低含量空白试样 称取2 g(精确至0.01 g)石英砂(4.7)代替样品,按照6
14、.2.1步骤制备低含量空白试样。 6.3.3 高含量空白试样 称取2 g(精确至0.01 g)石英砂(4.7)代替高含量样品,按照6.2.2步骤制备高含量空白试样。 6.4 土壤干物质含量及沉积物含水率的测定 按照HJ 613测定土壤中干物质含量;按照GB 17378.5测定沉积物样品的含水率。 7 分析步骤 不同型号顶空进样器和气相色谱仪的最佳工作条件不同,应按照仪器使用说明书进行操作。本标准 推荐仪器参考条件如下。 7.1 仪器参考条件 7.1.1 顶空进样器参考条件 加热平衡温度85;加热平衡时间50 min;取样针温度100;传输线温度110;传输线为经过 去活处理,内径为0.32 m
15、m的石英毛细管柱;压力化平衡时间1 min;进样时间0.2 min;拨针时间0.4 min。 7.1.2 气相色谱仪参考条件 升温程序:35(保持6 min) 5/min 150(保持5 min) 20/min 200(保持5 min);进样口 温度: 220;检测器温度:240;载气:氮气;柱流量:1.0 ml/min;氢气流量:45 ml/min;空气流 量:450 ml/min;进样方式:分流进样;分流比:51。 7.2 校准曲线绘制 分别量取25.0 ml、50.0 ml、100 ml、250 ml、500 ml标准贮备液(4.6)于已装有少量甲醇的5 ml容 HJ 7422015 4
16、 量瓶中,然后用甲醇定容,得到标准溶液浓度分别为5.00 mg/ml、10.0 mg/ml、20.0 mg/ml、50.0 mg/ml、 100 mg/ml,冷冻(18以下)保存。 向5支顶空瓶中依次加入2 g(精确至0.01g)石英砂(4.7)、10.0 ml饱和氯化钠溶液(4.5)和 10.0 ml 上述标准溶液(7.2),配置目标化合物质量分别为50.0 ng、100 ng、200 ng、500 ng和1000 ng的5点 校准曲线系列。按照仪器参考条件(7.1)依次进样分析,以峰面积或峰高为纵坐标,质量(ng)为横 坐标,绘制校准曲线。12种挥发性芳香烃的标准色谱图见图1。 7.5 1
17、0.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 min 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 mV(10 000) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1苯;2甲苯;3乙苯;4对二甲苯;5间二甲苯;6异丙苯;7邻二甲苯;8氯苯;9苯乙烯; 101,3-二氯苯;111,4-二氯苯;121,2-二氯苯。 图1 12种挥发性芳香烃标准色谱图 7.3 测定 将制备好的试样(6.2)置于自动顶空进样器(5.3)上,按照仪器参考条件(7.1)进行测定。 7.4 空白试验 将制备好的空白试样(6.3)置于自动
18、顶空进样器(5.3)上,按照仪器参考条件(7.1)进行测定。 8 结果计算与表示 8.1 定性分析 根据标准物质各组分的保留时间进行定性分析。 8.2 土壤样品结果计算 8.2.1 低含量样品中挥发性芳香烃的含量,按照式(1)进行计算。 0 1dm mw mw= (1) 式中:w 样品中目标化合物的含量,g/kg; m0 根据校准曲线计算出目标化合物的质量,ng; m1 样品量(湿重), g ; w dm 样品的干物质含量,%。 HJ 7422015 5 8.2.2 高含量样品中挥发性芳香烃的含量,按照式(2)进行计算。 0 1Sdm 10.0mfw mVw = (2) 式中:w 样品中目标化
19、合物的含量,g/kg; m0 根据校准曲线计算出目标化合物的质量,ng; 10 提取液体积,ml; m1 样品量(湿重), g ; V S 用于顶空测定的甲醇提取液体积,ml; wdm 样品的干物质含量,%; f 萃取液的稀释倍数。 8.3 沉积物样品结果计算 8.3.1 低含量样品中挥发性芳香烃的含量,按照式(3)进行计算。 2 0 1HO(1) mw mw=- (3) 式中:w 样品中目标物的含量,g/kg; m0 根据校准曲线计算出目标化合物的质量,ng; m1 样品量(湿重), g ; w H 2 O 样品的含水率,%。 8.3.2 高含量样品中挥发性芳香烃的含量,按照式(4)进行计算
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