HJ 77.4-2008 土壤和沉积物 二噁英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法.pdf
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1、H J中华人民共和国国家环境保护标准HJ 7742008土壤和沉积物二口恶英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱法Soil and sediment Determination of polychlorinateddibenzo-p-dioxins(PCDDs)and polychlorinated dibenzofurans(PCDFs)Isotope dilution HRGC-HRMS2008-1 2-31发布 2009-04-0 1实施环境保护部发布中华人民共和国环境保护部公告2008年第68号HJ 7742008为贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华
2、人民共和国大气污染防治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,规范二嚼英类的测定方法,现批准水质二嚼英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱法等四项标准为国家环境保护标准,并予以发布。标准名称、编号如下:一、水质二嚼英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法(HJ 7712008)二、环境空气和废气 二嚼英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法(m 7722008)三、固体废物二嚼英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法(HJ 7732008)四、土壤和沉积物二曝英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法(HJ 774_2008)以上标
3、准自2009年4月1日起实施,由中国环境科学出版社出版,标准内容可在环境保护部网站(bzm印goon)查询。自标准实施之日起,多氯代二苯并二曙英和多氯代二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱高分辨质谱法(FIJff 772001)废止。特此公告。2008年12月31日目 次裁专1适用范围2规范性引用文件3术语和定义、符号和缩略语。4方法原理5试剂和材料6仪器和设备7采样8样品预处理9样品前处理10样品净化1 1仪器分析12数据处理13报告14质量控制和质量保证15废物处理16注意事项附录A(规范性附录) 二口恶英类分析流程图附录B(资料性附录) 二唾英类内标物质使用示例附录C(资料性附
4、录) 标准溶液质量浓度序列示例一附录D(资料性附录) 仪器设定条件示例附录E(资料性附录) 报告格式示例HJ 7742008114一666810一1214一1516171819202lHJ 7742008刖 吾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,规范土壤及沉积物中二口恶英类的测定方法,制定本标准。本标准规定了土壤及沉积物中二口恶英类的同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法。本标准是对多氯代二苯并二口恶英和多氯代二苯并呋喃的测定 同位素稀释高分辨毛细管气相色谱高分辨质谱法(I-IJT 772001)的修订。自本标准实施之日起,替代HJT 772001中土壤及沉积物样品测定部分。
5、本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位:国家环境分析测试中心。本标准环境保护部2008年12月31日批准。本标准自2009年4月1日起实施。本标准由环境保护部解释。土壤和沉积物一m吣,-n;英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱法HJ 77420081适用范围11本标准规定了采用同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱法(HRGCHRMS)对2,3,7,8-氯代二口恶英类、四氯八氯取代的多氯代二苯并对。二口恶英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)进行定性和定量分析的方法。1 2本标准适用于全国区
6、域土壤背景、农田土壤环境、建设项目土壤环境评价、土壤污染事故以及河流、湖泊与海洋沉积物的环境调查中的二啄英类分析。13方法检出限取决于所使用的分析仪器的灵敏度、样品中的二口恶英类质量分数以及干扰水平等多种因素。2,3,7,8T。CDD仪器检出限应低于01 Pg,当土壤及沉积物取样量为100 g时,本方法对2,3,7,8T4CDD的最低检出限应低于005 ng,kg。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。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GBT 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB 173783海洋监测规范第3部分:样品采集、储存与运输GB 173785海
7、洋监测规范第5部分:沉积物分析HJT 166土壤环境监测技术规范3术语和定义、符号和缩略语3 1术语和定义311二曙英类polychlorinated dibenzodioxins(PCDDs)and polychlorinated dibenzofurans(PCDFs)多氯代二苯并一对一二口恶英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的统称。312异构体isomer在本标准中,具有相同化学组成但氯取代位置不同的二嚼英类互为异构体。313同类物congener二嘿英类所有化合物互为同类物。二口恶英类共有210种同类物。314 2,3,7,8氯代二嚼英类isomer substitute
8、d at 2,3,7,8一positions所有2,37,8位置被氯原子取代的二唾英类同类物。包括7种四氯八氯代二苯并一对二唾英以及10种四氯八氯代二苯并呋喃,共有17种,见表1。表1 2,3,7,8一氯代二嘿英类序号 异构体名称 简称1 2,3,7,8一四氯代二苯并-对一二口恶英 2,3,7,8-T4CDD2 1,2,3,7,8五氯代二苯并一对-二口恶英 1,2,3,7,8一P5CDD3 1,2,3,4,7,8六氯代二苯并对二口恶英 1,2,3,4,7,8巩CDD4 1,23 6 7,8一六氯代二苯并一对一二嚼英 1,2,3,6,7,8-I玉CDDHJ 774_2008序号 异构体名称 简称
9、5 1,2,3,7,8,9六氯代二苯并一对二嚼英 1,2,3,7,8,9-巩CDD6 1,2,3A,6,7,8一七氯代二苯并对-二嚼英 10,3,46 7 8H,CDD7 八氯代二苯并-对一二口恶英 0#CDD8 2,37 8四氯代二苯并呋喃 2,3,7,8-T4CDF9 1,2,3,7,8五氯代二苯并呋喃 1,2,3,7,8-P5CDF10 2,34,7,8五氯代二苯并呋哺 2,3,4,7,8一P5CDFll 1,2,3,4,7,8六氯代二苯并呋哺 1,2,3,4,7,8-HDF12 1,2,3,6,7,8六氯代二苯并呋喃 1,23 6 7,8-H6CDF13 1,23 7 8,9六氯代二苯
10、并呋喃 1,23 7 8,9心CDF14 2,3,4,6,7,8六氯代二苯并呋喃 2,3,4,6,7,8H*CDF15 1,2,3,4,6,7,8一七氯代二苯并呋喃 1,2,3,4,6,7,8-H7CDF16 1,2,3,4,7,8,9一七氯代二苯并呋喃 1,23 4 7,8,9一H7CDF17 八氯代二苯并呋喃 O。CDF315二曝英类内标internal standardforPCDDsPCDFs analysis质量浓度已知的同位素(”C或”c1)标记的二嚼英类标准物质壬烷(或癸烷、甲苯等)溶液,见表2。表2可供选用的二曙英类内标氯原子取代数 PCDDs PCDFs”C121,2,3,4
11、-T4CDD ”C122,3,7,8-T4CDF四氯 ”C122,3,7,8一T4CDD ”C1r1,2,7,8一T4CDF”C14-2,3,7,8一T4CDD”C12-1,2,3,7,8一P5CDD ”C1t一1,2,3,7,8一PCDF五氯”C12-23 4 7,8一PsCDF”C121,2,3,4,7,8一巩CDD ”c1,2,3,4,7,8一心CDF”Cl,2,3,6,7,8一心CDD ”C。一1,2,3,6,7,8ItCDF六氯”C121,2,3,7,8,9一H6CDD 13C,12 3 7,8,9-ItCDF”C1,一23 4 6,7,8-tJkCDF13Clrl,2,3,4,6,
12、7,8-H7CDD ”C1r1,2,3,4,6,7,8一H7CDF七氯”C121,2,3,4,7,8,9一H7CDF八氯 “C121,2,3,4,6,7,8,9-OsCDD ”C1 2-l,2,3,4,67 8 9一08CDF316毒性当量因子toxicity equivalency factor(TEF)指各二口恶英类同类物与2,3,7,8四氯代二苯并对二皤英对Ah受体的亲和性能之比。31 7毒性当量toxic equivalent quantity(TEQ)各二嚼英类同类物质量分数折算为相当于2,3,7,8四氯代=苯并一对二嚯英毒性的等价质量分数毒性当量10000)下能够在1 s内重复监测
13、12个选择离子。5m 7742008(6)数据处理系统:能够实时采集、记录及存储质谱数据。7采样71制定采样方案在实施土壤或沉积物采样之前,应制定采样方案,采样方案包括采样目的和要求、采样程序、安全和质量保证、采样记录等。必要时对现场进行事前调查。72采样方法土壤样品采集参照HJT 166执行,沉积物样品采集参照GB 173783执行。采样人员应熟悉上述标准中关于土壤样品及沉积物采样的技术要求。采样工具应保持清洁,采样前应使用水和有机溶剂清洗,避免采集的样品间的交叉污染。采样时应记录样晶的名称、来源、采样量、保存状况、采样点位、采样日期、采样人员等信息。采样人员应及时填写采样记录或采样报告。样
14、品应尽快送至实验室进行样品制备和样品分析。8样品预处理81样品的风干及筛分土壤及沉积物样品风干及筛分参照HJT 166及GB 173785相关部分进行操作。采集样品风干及筛分时应避免日光直接照射及样品间的交叉污染。82含水率的测定称取5 g以上的土壤及沉积物样品,105110烘4h后放在干燥器中冷却至室温,称重。使用下式计算含水率(W,)。 w=塑掣翁翥茅圳。干燥前样品重量。9样品前处理91添加提取内标在样品处理之前添加提取内标。如果样品提取液需要分割使用(如样品中二口恶英类预期质量分数过高需要加以控制或者需要预留保存样),提取内标添加量则应适当增加。92盐酸处理称取一定量样品于滤筒中,用2
15、molL的盐酸进行处理。盐酸的用量为每1 g样品至少加20 mmolHCl。搅拌样品,使其与盐酸充分接触并观察发泡情况,必要时再添加盐酸,直到不再发泡为止。用布氏漏斗过滤盐酸处理液,并用水充分冲洗滤筒,再用少量甲醇(或丙酮)淋洗去除滤筒及样品中的水分,将冲洗好的滤筒放入烧杯中转移至洁净的干燥器中充分干燥。93样品提取931液液萃取将样品前处理的处理液(92)合并,按照每1 L盐酸处理液使用100 ml二氯甲烷的比例进行震荡萃取,重复3次,萃取液使用无水硫酸钠脱水干燥。9 32样品提取滤筒及样品充分干燥后以甲苯为溶剂进行索氏提取,提取时间应在16 h以上。将该提取液和9 31萃取液溶剂置换为正己
16、烷后合并,作为分析样品,进行净化处理。若样品中不含碳状物,可以省略盐酸处理,直接进行提取操作。实验室可以通过分析有证参考物质或参加国际能力验证的方法对快速溶剂萃取等其他提取方法的使用进行评估。6HJ 774200894样品溶液的分割可根据样品中二口恶英类预期质量分数的高低分取25100(整数比例)的样品溶液作为样品储备液,样品储备液应转移至棕色密封储液瓶中冷藏贮存。10样品净化样品净化可以选择硫酸处理硅胶柱净化(101)或多层硅胶柱净化(102)方法。对干扰物的分离净化可以选择氧化铝柱净化(103)或活性炭硅胶柱净化(10,4)方法。10 1硫酸处理一硅胶柱净化1011将样品溶液浓缩至12 m
17、l。1012将浓缩液用50150ml正己烷洗入分液漏斗,每次加入适量(1020m1)浓硫酸,轻微振荡,静置分层,弃去硫酸层。根据硫酸层颜色的深浅重复操作13次。101 3正己烷层每次加入适量的水洗涤,重复洗至中性。正己烷层经无水硫酸钠脱水后,浓缩至12 rnl。1014填充柱底部垫-d团石英棉,用10ml正己烷冲洗内壁。在烧杯中加入3 g硅胶和10IIll正己烷,用玻璃棒缓缓搅动赶掉气泡,倒入填充柱,让正己烷流出,待硅胶层稳定后,再填充约10 mm厚的无水硫酸钠,用正已烷冲洗管壁上的硫酸钠粉末。1015用50 ml正己烷淋洗硅胶柱,然后将浓缩液定量转移到硅胶柱上。用150 ml正己烷淋洗,调节
18、淋洗速度约为25 mlmin(大约l滴s)。101 6洗出液浓缩至12 ml。102多层硅胶柱净化10 21 在填充柱底部垫一小团石英棉,用lo ml正己烷冲洗内壁。依次装填无水硫酸钠4 g,硅胶09 g,2氢氧化钾硅胶3 g,硅胶09 g,44硫酸硅胶45 g,22硫酸硅胶6 g,硅胶09 g,10硝酸银硅胶3 g,无水硫酸钠6 g,用100ml正己烷淋洗硅胶柱。1022将样品溶液浓缩至12 ml。1023将浓缩液定量转移到多层硅胶柱E。1024用200 ml正己烷淋洗,调节淋洗速度约为25 mlmin(大约1滴s)。102。5洗出液浓缩至12 ml。若多层硅胶柱颜色加深较多,应重复上述10
19、211025节净化操作。样品含硫量较高时,可在索氏提取器的蒸馏烧瓶中加入510 g铜珠或在多层硅胶柱上端加入适量铜粉。103氧化铝柱净化1031在填充柱底部垫-4团石英棉,用iO mI正己烷冲洗内壁。在烧杯中加入10 g氧化铝和10 mI正己烷,用玻璃棒缓缓搅动赶掉气泡,倒入填充柱,让正己烷流出,待氧化铝层稳定后,再填充约10nlnl厚的无水硫酸钠,用正己烷冲洗管壁上的无水硫酸钠粉末。用50“正己烷淋洗氧化铝柱。103 2将经过初步净化的样品浓缩液定量转移到氧化铝柱上。首先用100 ml的2二氯甲烷正己烷溶液淋洗,调节淋洗速度约为25 mlmin(大约1滴s)。洗出液为第一组分。1033用15
20、0 ml的50Z-氯甲烷正己烷溶液淋洗氧化铝柱(淋洗速度约为25 mllmin),得到的洗出液为第二组分,该组分含有分析对象二n恶英类。1034将第二组分洗出液浓缩至12 ml。1 04活性炭硅胶柱净化104 1 在填充柱底部垫一小团石英棉,用10 m1正己烷冲洗内壁。干法填充约10 fflln厚的无水硫酸钠和10 g活性炭硅胶。注入lO ml正己烷,敲击填充柱赶掉气泡,再填充约10 ITIITI厚的无水硫酸钠,用正己烷冲洗管壁上的无水硫酸钠粉末。用20 ml正己烷淋洗硅胶柱。104 2将经过初步净化的样品浓缩液定量转移到活性炭硅胶柱上。首先用200 ml的25二氯甲烷正己烷溶液淋洗,调节淋洗
21、速度约为25 mlmin(大约1滴s)。洗出液为第一组分。7HJ 7742008104 3用200 ml甲苯淋洗活性炭硅胶柱(淋洗速度约为25 mlmin),得到的洗出液为第二组分,该组分含有分析对象二n恶英类。1044将第一组分洗出液浓缩至12 ml。10。5其他样品净化方法可以使用凝胶渗透色谱(GPC)、高压液相色谱(HPLc)、自动样品处理装置以及其他净化方法或装置等进行样品的净化处理。使用前应用标准样品或标准溶液进行分离和净化效果试验,并确认满足本方法质量保证质量控制要求。106上机样品制备1061样品的浓缩由1034节或1044节所得的第二组分洗出液用高纯氮吹除多余的溶剂,浓缩至微湿
22、。10 62添加进样内标添加0420 ng进样内标(510),加入壬烷(或癸烷、甲苯)定容至适当体积,使进样内标质量浓度与制作相对响应因子的标准曲线进样内标质量浓度相同,转移至进样瓶后作为最终分析样品。11仪器分析111仪器条件111 1 高分辨气相色谱条件设定选择适当操作条件来分离2,3,7,8氯代二u恶英类化合物,推荐条件为:进样方式:不分流进样l ul;进样口温度:270;载气流量:10 mlmin;色质接口温度:270。C;色谱柱:固定相5苯基95聚甲基硅氧烷,柱长60 m,内径o25 mm,膜厚o 25 gm:程序升温:初始温度140。C,保持1min后以20。Cmin的速度升温至2
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