HJ 951-2018 固体废物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法.pdf
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1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 9512018 固体废物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法 Solid wasteDetermination of semivolatile organic compounds Gas chromatography mass spectrometry 2018-07-29发布 2018-12-01实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 9512018 i 中华人民共和国生态环境部 公 告 2018年 第21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,规范生态环境监测工作,现批 准固体废物 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法等三项标准为国
2、家环境保护标准,并予发布。 标准名称、编号如下: 一、固体废物 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法(HJ 9502018); 二、固体废物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法(HJ 9512018); 三、土壤和沉积物 多溴二苯醚的测定 气相色谱-质谱法(HJ 9522018)。 以上标准自 2018 年 12 月 1 日起实施,由中国环境出版集团出版。标准内容可在生态环境部网站 ( 特此公告。 生态环境部 2018年7月29日 HJ 9512018 iii 目 次 前 言.iv 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.3 6 样品.3
3、 7 分析步骤.5 8 结果计算与表示.7 9 精密度和准确度.9 10 质量保证和质量控制.9 11 注意事项.10 12 废物处理.10 附录A(规范性附录) 方法检出限和测定下限.11 附录B(资料性附录) 目标化合物的测定参考参数.14 附录C(资料性附录) 方法的精密度和准确度.16 HJ 9512018 iv 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固体废物污染环境防治法,保护环境, 保障人体健康,规范固体废物及其浸出液中半挥发性有机物的测定方法,制定本标准。 本标准规定了测定固体废物及其浸出液中半挥发性有机物的气相色谱-质谱法。 本标准的附录A为规范性附录,附录B附
4、录C为资料性附录。 本标准为首次发布。 本标准由环境监测司、科技标准司组织制订。 本标准起草单位:河南省环境监测中心。 本标准验证单位:新乡市环境保护监测站、河南省环境科学研究院、河南出入境检验检疫局技术中 心、开封市环境监测站、中国地质科学院水文地质环境地质研究所和河南省环境监测中心。 本标准生态环境部2018年7月29日批准。 本标准自2018年12月1日起实施。 本标准由生态环境部解释。 HJ 9512018 1 固体废物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法 警告:实验中所用的有机溶剂和标准物质为有毒有害物质,标准溶液配制及样品前处理过程 应在通风橱中进行;操作时应按要求佩戴防护器具
5、,避免直接接触皮肤和衣物。 1 适用范围 本标准规定了测定固体废物及其浸出液中半挥发性有机物的气相色谱-质谱法。 本标准适用于固体废物及其浸出液中氯代烃类、邻苯二甲酸酯类、亚硝胺类、醚类、卤醚类、酮类、 苯胺类、吡啶类、喹啉类、硝基芳香烃类、酚类包括硝基酚类、有机氯农药类、多环芳烃类等64种半 挥发性有机物的筛查和定量分析。 当固体废物(灰渣)取样量为10 g,定容体积为1.0 ml 时,64种半挥发性有机物的方法检出限为 0.040.4 mg/kg,测定下限为0.161.6 mg/kg。 当固体废物(生化污泥)取样量为2 g,定容体积为1.0 ml时,64种半挥发性有机物的方法检出限 为0.
6、31 mg/kg,测定下限为1.24 mg/kg。 当固体废物浸出液取样体积为100 ml,定容体积为10.0 ml时,64种半挥发性有机物的方法检出限 为0.10.8 mg/L,测定下限为0.43.2 mg/L。 固体废物及其浸出液的方法检出限和测定下限详见附录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。 HJ 765 固体废物 有机物的提取 微波萃取法 HJ 782 固体废物 有机物的提取 加压流体萃取法 HJ 834 土壤和沉积物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法 HJ/T 20 工业固体废物采样制样技术规范 HJ/
7、T 298 危险废物鉴别技术规范 HJ/T 299 固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 HJ/T 300 固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法 3 方法原理 固体废物和浸出液中的半挥发性有机物经提取、净化、浓缩、定容后,用气相色谱分离、质谱检测。 根据质谱图、保留时间、碎片离子质荷比及其丰度定性,内标法定量。 4 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纯水或蒸馏水。 4.1 丙酮(C3H6O):农残级。 4.2 二氯甲烷(CH2Cl2): 农 残级。 HJ 9512018 2 4.3 乙酸乙酯(C4H8O2): 农 残级。 4.4 环己烷(
8、C6H12):农残级。 4.5 二氯甲烷-丙酮混合溶剂:1+1。 用二氯甲烷(4.2)和丙酮(4.1)按11体积比混合。 4.6 凝胶渗透色谱流动相。 用乙酸乙酯(4.3)和环己烷(4.4)按11体积比混合,或按仪器说明书配制其他溶剂体系。 4.7 硝酸:r(HNO3)=1.42 g/ml,优级纯。 4.8 硝酸溶液:1+1。 用硝酸(4.7)和水按11体积比混合配制。 4.9 氯化钠(NaCl):优级纯。 置于马弗炉中400烘烤4 h,冷却后装入具塞磨口玻璃瓶中密封,置于干燥器中保存。 4.10 半挥发性有机物标准贮备液:r =1 0005 000 mg/L。可直接购买市售有证标准溶液。 4
9、.11 半挥发性有机物标准使用液:r =200500 mg/L。 用二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5)对半挥发性有机物标准贮备液(4.10)稀释配制,并混匀。 4.12 内标贮备液:r =5 000 mg/L。 选用 1,4-二氯苯-d4、萘-d8、苊-d10、菲-d10、-d12和苝-d12作为内标。可直接购买市售有证标准溶 液。亦可选用其他性质相近的半挥发性有机物作内标。 4.13 内标使用液:r =200500 mg/L。 用二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5)稀释内标贮备液(4.12),并混匀。 4.14 替代物标准贮备液:r =1 0005 000 mg/L。 选用苯酚-d6、2-氟苯酚、
10、2,4,6-三溴苯酚、硝基苯-d5、2-氟联苯、4,4-三联苯-d14作为替代物。可直 接购买市售有证标准溶液。 4.15 替代物标准使用液:r =200500 mg/L。 用二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5)稀释替代物标准贮备液(4.14),并混匀。 4.16 十氟三苯基膦(DFTPP)标准溶液:r =50 mg/L。 可直接购买市售有证标准溶液。其他用二氯甲烷(4.2)稀释成质量浓度为50 mg/L。 4.17 凝胶渗透色谱校准标准溶液。 含玉米油(25 mg/ml)、 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(1 mg/ml)、 甲氧滴滴涕(200 mg/L)、苝 ( 20 mg/L)和硫(80 m
11、g/L)的混合溶液。可直接购买市售有证标准溶液。 4.18 干燥剂:优级纯无水硫酸钠(Na2SO4)或粒状硅藻土150250 mm(10060目)。 在马弗炉中400烘烤4 h,冷却后装入具塞磨口玻璃瓶中密封,于干燥器中保存。 4.19 层析柱:内径20 mm,长1020 cm,具聚四氟乙烯活塞,材质为玻璃或其他同等性能材料。 4.20 石英砂:150830 mm(10020目)。 置于马弗炉中400烘烤4 h,冷却后装入具塞磨口玻璃瓶中密封保存。 4.21 玻璃棉或玻璃纤维滤膜。 使用前用二氯甲烷(4.2)浸洗,待二氯甲烷挥发后,贮于具塞磨口玻璃瓶中密封保存。 4.22 玻璃纤维或天然纤维材
12、质套筒。 使用前将玻璃纤维套筒置于马弗炉中 400烘烤 4 h,天然纤维套筒用与样品提取相同的溶剂经超 声或索氏提取处理。 4.23 高纯氮气:纯度99.999%。 4.24 高纯氦气:纯度99.999%。 HJ 9512018 3 5 仪器和设备 5.1 气相色谱-质谱仪:具有电子轰击源(EI源)。 5.2 色谱柱:石英毛细管柱,30 m0.25 mm0.25 mm,固定相为5%苯基z-95%甲基聚硅氧烷,或其他等 效的毛细管色谱柱。 5.3 提取装置:索氏提取器或加压流体萃取仪等性能相当的设备。 5.4 凝胶渗透色谱仪:具254 nm固定波长紫外检测器,填充凝胶填料的净化柱。 5.5 浓缩
13、装置:氮吹浓缩仪、旋转蒸发仪或其他浓缩装置。 5.6 真空冷冻干燥仪:空载真空度为13 Pa以下。 5.7 固相萃取装置。 5.8 翻转式振荡仪。 5.9 一般实验室常用仪器和设备。 6 样品 6.1 样品采集和保存 按照HJ/T 20和HJ/T 298的相关规定进行固体废物样品的采集和保存。样品应于洁净的具塞磨口 棕色玻璃瓶中保存。运输过程中应密封、避光、4以下冷藏。运至实验室后,若不能及时分析,应 于4以下冷藏、避光、密封保存,保存时间不超过10 d。 6.2 样品的制备 6.2.1 固体废物浸出液的制备 固体废物浸出液的制备按照HJ/T 299或HJ/T 300的相关规定执行。 6.2.
14、2 固体废物样品的制备 固体废物样品的制备按照HJ 782或HJ 765的相关规定执行。 6.3 试样的制备 6.3.1 固体废物浸出液试样的制备 6.3.1.1 萃取 取100 ml固体废物浸出液(6.2.1)转入合适体积的分液漏斗中,加入820 ml的替代物标准使用 液(4.15)和适量氯化钠(4.9),再加入 20 ml 二氯甲烷(4.2), 充 分 振荡、静置分层后,有机相经装 有适量无水硫酸钠(4.18)的漏斗进行脱水,收集有机相于浓缩瓶中,再重复萃取一次,合并有机相, 用少量二氯甲烷(4.2)反复洗涤漏斗和硫酸钠层23次,合并有机相,待浓缩。 注1:如果浸出液浓度较高可适当减少取样
15、量。 注2:萃取过程如出现乳化现象,可通过冷冻和搅拌等方法破乳。 6.3.1.2 浓缩 使用氮吹浓缩仪时应在室温条件下,开启氮气至溶剂表面有气流波动(避免形成气涡),用二 氯甲 烷(4.2)多次洗涤氮吹过程中已露出的浓缩器壁,将萃取液浓缩到5 ml左右,无须净化时,全部转移, 加入适量内标使用液(4.13)( 加入量应使定容后内标浓度和校准曲线中内标浓度一致),定容于 10.0 ml, 混匀,待测。如需净化,继续浓缩至1 ml,待净化。 亦可使用其他同等效果的浓缩方法。 HJ 9512018 4 注:当选用凝胶渗透色谱法净化时,浓缩至约1 ml时,需加入约5 ml凝胶渗透色谱流动相(4.6)进
16、行溶剂转换, 再浓缩至约1 ml,待净化。 6.3.1.3 净化 萃取液颜色较深,需要净化。 当分析的目的是筛查全部半挥发性有机物时,应选用凝胶渗透色谱净化方法或其他等效净化方法。 凝胶渗透色谱净化方法操作步骤按照6.3.2.3.3中a)凝胶渗透色谱净化进行。 当分析多环芳烃、有机氯农药等特定半挥发性有机物时,可采用含有不同吸附剂的层析柱(4.19) 进行净化。详细操作步骤按照6.3.2.3.3中b)层析柱净化进行。 6.3.2 固体废物试样的制备 6.3.2.1 水性液态固体废物 称取10.0 g(精确到0.01 g)样品,加入90 ml水,混匀后全部转入分液漏斗中,其余步骤按照6.3.1.
17、1 6.3.1.3进行。 6.3.2.2 油状液态固体废物 称取适量或10.0 g(精确到0.01 g)样品,加入适量二氯甲烷(4.2)至样品完全溶解,混匀后全部 转入分液漏斗中,加100 ml水,其余步骤按照6.3.1.16.3.1.3进行。 6.3.2.3 固态和半固态固体废物 6.3.2.3.1 提取 提取方法可选择索氏提取、加压流体萃取、微波萃取或其他等效萃取方法。萃取溶剂为二氯甲烷- 丙酮混合溶剂(4.5)。 a ) 索氏提取:将脱水后的固体废物样品(6.2.2)全部转入玻璃纤维或天然纤维材质套筒(4.22) 中,加入曲线中间点附近浓度的替代物标准使用液(4.15), 将套筒小心置于
18、索氏提取器回流管中,在 圆底溶剂瓶中加入100 ml二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5),提取1618 h,回流速度控制在46次/h。 提取完毕,取出圆底溶剂瓶,待浓缩。 b)加压流体萃取:按照HJ 782步骤进行提取。 c)微波萃取:按照HJ 765步骤进行提取。 注1:有机物含量较高的固体废物样品可适当减少取样量。 注 2:如果提取液存在明显水分,需要进一步过滤和脱水。在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜(4.21), 加入约5 g无水硫酸钠(4.18),将提取液过滤至浓缩器皿中。再用少量二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5)洗涤 提取容器 3 次,洗涤液并入漏斗中过滤,最后再用少量二氯甲烷-丙酮
19、混合溶剂(4.5)冲洗漏斗,全部收集 至浓缩器皿中,待浓缩。 6.3.2.3.2 浓缩 需要浓缩时,推荐使用以下两种浓缩方法。其他方法经验证满足要求也可使用。 a)氮吹 按照6.3.1.2中氮吹浓缩的操作步骤执行。 b)旋转蒸发 加热温度根据溶剂沸点设置在 3060,将提取液(6.3.2.3.1)浓缩至 10 ml,停止浓缩。用一次 性滴管将浓缩液转移至具刻度浓缩器皿中,并用少量二氯甲烷-丙酮混合溶剂(4.5)将旋转蒸发瓶底部 冲洗2次,合并全部的浓缩液,再用氮吹浓缩(6.3.1.2)后,加入适量内标使用液(4.13)( 加入量应使 定容后内标浓度和校准曲线中内标浓度保持一致)混匀,定容至1.
20、0 ml(亦可定容至10.0 ml),待测。 如需净化,继续浓缩至12 ml,待净化。 注:当后续净化步骤选用凝胶渗透色谱法时,用氮吹将提取液浓缩至5 ml以下,加入约10 ml凝胶渗透色谱流动相 (4.6),浓缩至12 ml,待净化。 HJ 9512018 5 6.3.2.3.3 净化 需要净化时,当分析的目的是筛查全部半挥发性有机物时,应选用凝胶渗透色谱净化方法或其他等 效净化方法。 a)凝胶渗透色谱净化 1)凝胶渗透色谱柱的校准 按照仪器说明书对凝胶渗透色谱柱进行校准,得到的色谱峰应满足以下条件:所有峰形均匀对称; 玉米油和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的色谱峰之间分辨率大于85%;邻苯
21、二甲酸二(2-乙基己基) 酯和甲氧滴滴涕的色谱峰之间分辨率大于 85%;甲氧滴滴涕和苝的色谱峰之间分辨率大于 85%;苝和 硫的色谱峰不能重叠,基线分离大于90%。 2)确定收集时间 半挥发性有机物的初步收集时间限定在玉米油出峰后至硫出峰前,苝洗脱出以后,立即停止收集。 然后用半挥发性有机物标准使用液(4.11)直接进样获得标准谱图,根据标准谱图确定起始和停止收集 时间,测定其回收率。确定的收集时间应保证目标物回收率90%。 3)上机净化 按照确定后的收集时间将浓缩后提取液依次放置好,编程后开启仪器自动净化、收集流出液,再次 浓缩(6.3.2.3.2)后,加入适量内标使用液(4.13)( 加入
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