HJ 491-2019 土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準代替HJ491—2009土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定火焰原子吸收分光光度法Soilandsediment—Determinationofcopper,zinc,lead,nickel—Flameatomicabsorptionspectrophotometry2019-05-12發(fā)布 1適用范圍 12規(guī)范性引用文件 3方法原理 14干擾和消除 15試劑和材料 26儀器和設備 37樣品 38分析步驟 49結果計算與表示 510精密度和準確度 611質量保證和質量控制 712廢物處理 813注意事項 8附錄A(資料性附錄)方法精密度和準確度 9為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國土壤污染防治法》,保護生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤和沉積物中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的測定方法，制定本標準。本標準規(guī)定了測定土壤和沉積物中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的火焰原子吸收分光光度法。本標準是對《土壤質量銅、鋅的測定火焰原子吸收分光光度法》(GB/T17138—1997)和《土壤質量鎳的測定火焰原子吸收分光光度法》(GB/T17139—1997)的第一次修訂，是對《土壤總鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》(HJ491—2009)的第二次修訂。主要修訂內容如下：——整合了以上三個標準，同時增加了鉛的測定；——適用范圍增加了沉積物；——增加了微波消解和石墨電熱消解兩種前處理方法；——規(guī)范了精密度和準確度的表達；——增加了質量保證和質量控制要求。本標準的附錄A為資料性附錄。自本標準實施之日起，《土壤總鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》(HJ491—2009)廢止；《土壤質量銅、鋅的測定火焰原子吸收分光光度法》(GB/T17138—1997)和《土壤質量鎳的測定火焰原子吸收分光光度法》(GB/T17139—1997)在相應的環(huán)境質量標準和污染物排放(控制)標準實施中停止執(zhí)行。本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標準司組織修訂。本標準起草單位：南京市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標準驗證單位：江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心、江蘇省理化測試中心、國土資源部南京礦產資源監(jiān)督檢測中心、鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站、蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心和連云港市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標準生態(tài)環(huán)境部2019年5月12日批準。本標準自2019年9月1日起實施。本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。土壤和沉積物銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定火焰原子吸收分光光度法警告：實驗中使用的高氯酸、硝酸具有強氧化性和腐蝕性，鹽酸、氫氟酸具有強揮發(fā)性和強腐蝕性，試劑配制和樣品消解應在通風櫥內進行；操作時應按要求佩戴防護器具，避免吸入呼吸道或接觸皮膚和衣物。1適用范圍本標準規(guī)定了測定土壤和沉積物中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的火焰原子吸收分光光度法。本標準適用于土壤和沉積物中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的測定。當取樣量為0.2g、消解后定容體積為25ml時，銅、鋅、鉛、鎳和鉻的方法檢出限分別為1mgkg、1mg/kg、10mg/kg、3mg/kg和4mg/kg,測定下限分別為4mg/kg、4mg/kg、40mg/kg、12mg/kg和2規(guī)范性引用文件本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB17378.3海洋監(jiān)測規(guī)范第3部分：樣品采集、貯存與運輸GB17378.5海洋監(jiān)測規(guī)范第5部分：沉積物分析HJ494水質采樣技術指導HJ613土壤干物質和水分的測定重量法HJ832土壤和沉積物金屬元素總量的消解微波消解法HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范3方法原理土壤和沉積物經酸消解后，試樣中銅、鋅、鉛、鎳和鉻在空氣-乙炔火焰中原子化，其基態(tài)原子分別對銅、鋅、鉛、鎳和鉻的特征譜線產生選擇性吸收，其吸收強度在一定范圍內與銅、鋅、鉛、鎳和鉻的濃度成正比：4干擾和消除4.1低于1000mg/L的鐵對鋅的測定無干擾。4.2低于2000mg/L的鉀、鈉、鎂、鐵、鋁和低于1000mg/L的鈣對鉛的測定無干擾。4.3使用232.0nm作測定鎳的吸收線時，存在波長相近的鎳三線光譜影響，選擇0.2nm的光譜通帶可減少影響。4.4本標準條件下，使用還原性火焰，土壤和沉積物中共存的常見元素對鉻的測定無干擾。25試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的優(yōu)級純試劑，實驗用水為新制備的去離子水。5.5金屬銅：光譜純。5.6金屬鋅：光譜純。5.7金屬鉛：光譜純。5.8金屬鎳：光譜純。5.9金屬鉻：光譜純。5.10鹽酸溶液：1+1。5.11硝酸溶液：1+1。5.12硝酸溶液：1+99。稱取1g(精確到0.1mg)金屬銅(5.5),用30ml硝酸溶液(5.11)加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期兩年。也可直接購買市售有證標準溶液。5.14鋅標準貯備液：p(Zn)=1000mg/L。稱取1g(精確到0.1mg)金屬鋅(5.6),用40ml鹽酸(5.1)加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期兩年。也可直接購買市售有證標準溶液。稱取1g(精確到0.1mg)金屬鉛(5.7),用30ml硝酸溶液(5.11)加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期兩年。也可直接購買市售有證標準溶液。5.16鎳標準貯備液：p(Ni)=1000mg/L。稱取1g(精確到0.1mg)金屬鎳(5.8),用30ml硝酸溶液(5.11)加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期兩年。也可直接購買市售有證標準溶液。5.17鉻標準貯備液：p(Cr)=1000mg/L。稱取1g(精確到0.1mg)金屬鉻(5.9),用30ml鹽酸溶液(5.10)加熱溶解，冷卻后用水定容至1L。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期兩年。也可直接購買市售有證標準溶液。準確移取銅標準貯備液(5.13)10.00ml于100ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期一年。5.19鋅標準使用液：p(Zn)=100mg/L。準確移取鋅標準貯備液(5.14)10.00ml于100ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期一年。準確移取鉛標準貯備液(5.15)10.00ml于100ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期一年。5.21鎳標準使用液：p(Ni)=100mg/L。準確移取鎳標準貯備液(5.16)10.00ml于100ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期一年。35.22鉻標準使用液：p(Cr)=100mg/L。準確移取鉻標準貯備液(5.17)10.00ml于100ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，4℃以下冷藏保存，有效期一年。5.23燃氣：乙炔，純度≥99.5%。5.24助燃氣：空氣，進入燃燒器前應除去其中的水、油和其他雜質。6儀器和設備6.1火焰原子吸收分光光度計。6.2光源：銅、鋅、鉛、鎳和鉻元素銳線光源或連續(xù)光源。6.3電熱消解裝置：溫控電熱板或石墨電熱消解儀，溫控精度±5℃。6.4微波消解裝置：功率600～1500W,配備微波消解罐。6.5聚四氟乙烯坩堝或聚四氟乙烯消解管：50ml。6.6分析天平：感量為0.1mg。6.7一般實驗室常用器皿和設備。7.1樣品采集和保存土壤樣品按照HJ/T166的相關要求進行采集和保存；沉積物樣品按照GB17378.3或HJ494的相關要求進行采集和保存。7.2樣品的制備除去樣品中的異物(枝棒、葉片、石子等),按照HJ/T166和GB17378.3的要求，將采集的樣品在實驗室中風干、破碎、過篩，保存?zhèn)溆谩?.3水分的測定土壤樣品干物質含量按照HJ613測定；沉積物樣品含水率按照GB17378.5測定。7.4試樣的制備7.4.1電熱消解法7.4.1.1電熱板消解法稱取0.2～0.3g(精確至0.1mg)樣品(7.2)于50ml聚四氟乙烯坩堝(6.5)中，用水潤濕后加入10ml鹽酸(5.1),于通風櫥內電熱板上90～100℃加熱，使樣品初步分解，待消解液蒸發(fā)至剩余約3ml時，加入9ml硝酸(5.2),加蓋加熱至無明顯顆粒，加入5～8ml氫氟酸(5.3),開蓋，于120℃加熱飛硅30min,稍冷，加入1ml高氯酸(5.4),于150～170℃加熱至冒白煙，加熱時應經常搖動坩堝。若坩堝壁上有黑色碳化物，加入1ml高氯酸(5.4)加蓋繼續(xù)加熱至黑色碳化物消失，再開蓋，加熱趕酸至內容物呈不流動的液珠狀(趁熱觀察)。加入3ml硝酸溶液(5.12),溫熱溶解可溶性殘渣，全量轉移至25ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻，保存于聚乙烯瓶中，靜置，取上清液待測。于30d內完成分析。47.4.1.2石墨電熱消解法稱取0.2～0.3g(精確至0.1mg)樣品(7.2)于50ml聚四氟乙烯消解管(6.5)中，用水潤濕后加入5ml鹽酸(5.1),于通風櫥內石墨電熱消解儀上100℃加熱45min。加入9ml硝酸(5.2)加熱30min,加入5ml氫氟酸(5.3)加熱30min,稍冷，加入1ml高氯酸(5.4),加蓋120℃加熱3h;開蓋，150℃加熱至冒白煙，加熱時需搖動消解管。若消解管內壁有黑色碳化物，加入0.5ml高氯酸(5.4)加蓋繼續(xù)加熱至黑色碳化物消失，開蓋，160℃加熱趕酸至內容物呈不流動的液珠狀(趁熱觀察)。加入3ml硝酸溶液(5.12),溫熱溶解可溶性殘渣，全量轉移至25ml容量瓶中，用硝酸溶液(5.12)定容至標線，搖勻，保存于聚乙烯瓶中，靜置，取上清液待測。于30d內完成分析。7.4.2微波消解法準確稱取0.2～0.3g(精確至0.1mg)樣品(7.2)于消解罐中，用少量水潤濕后加入3ml鹽酸(5.1)、6ml硝酸(5.2)、2ml氫氟酸(5.3),按照HJ832消解方法一消解樣品。試樣定容后，保存于聚乙烯瓶中，靜置，取上清液待測。于30d內完成分析。7.5空白試樣的制備不稱取樣品，按照與試樣制備(7.4)相同的步驟進行空白試樣的制備。8分析步驟8.1儀器測量條件根據(jù)儀器操作說明書調節(jié)儀器至最佳工作狀態(tài)。參考測量條件見表1。表1儀器參考測量條件銅鋅鉛鎳鉻(銅空心陰極燈)(鋅空心陰極燈)(鉛空心陰極燈)(鎳空心陰極燈)(鉻空心陰極燈)火焰類型中性中性中性中性8.2標準曲線的建立取100ml容量瓶，按表2用硝酸溶液(5.12)分別稀釋各元素標準使用液(5.18～5.22),配制成標準系列。5表2各元素標準系列標準系列銅鋅鉛鎳鉻按照儀器測量條件(8.1),用標準曲線零濃度點調節(jié)儀器零點，由低濃度到高濃度依次測定標準系列的吸光度，以各元素標準系列質量濃度為橫坐標，相應的吸光度為縱坐標，建立標準曲線。8.3試樣測定按照與標準曲線的建立(8.2)相同的儀器條件進行試樣(7.4)的測定。按照與試樣測定(8.3)相同的儀器條件進行空白試樣(7.5)的測定。9結果計算與表示9.1土壤中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的質量分數(shù)w;按照式(1)進行計算：9.2沉積物中銅、鋅、鉛、鎳和鉻的質量分數(shù)w;按照式(2)進行計算：Wn.o——沉積物樣品的含水率，%。69.3結果表示當測定結果<100mg/kg時，結果保留至整數(shù)位；當測定結果≥100mg/kg時，結果保留3位有效10精密度和準確度10.1精密度6家實驗室分別對含銅為22mg/kg的黃壤、106mgkg的棕壤、16mg/kg的河流沉積物和63mgkg的湖泊沉積物統(tǒng)一樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差范圍分別為1.4%～4.0%、1.6%~3.9%、1.1%～6.7%和1.0%～3.0%;實驗室間相對標準偏差分別為3.7%、2.3%、4.0%和3.0%;重復性6家實驗室分別對含鋅為49mgkg的黃壤、165mg/kg的棕壤、61mg/kg的河流沉積物和190mg/kg的湖泊沉積物統(tǒng)一樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差范圍分別為1.0%～3.5%、1.1%~3.6%、1.1%～3.8%和1.3%～4.5%;實驗室間相對標準偏差分別為3.2%、4.7%、4.0%和4.3%;重復性限r分別為4mg/kg、11mg/kg、5mg/kg和15mg/k和27mg/kg6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-5、GSD-5a和含鉛為116mg/kg的棕壤和152mg/kg的河流沉積物統(tǒng)一樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差范圍分別為1.8%～4.7%、0.7%～3.1%、2.9%～6.5%和2.1%～6.4%;實驗室間相對標準偏差分別1.3%、2.0%、5.4%和3.1%;重復性限r分別為48mg/kg、6mg/kg、16mg/kg和16mg/kg,再現(xiàn)性限R分別為49mg/kg、8mg/kg、23mg/kg和6家實驗室分別對含鎳為24mg/kg的黃壤、35mg/kg的棕壤、20mg/kg的河流沉積物和36mg/kg的湖泊沉積物統(tǒng)一樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差范圍分別為1.8%～7.0%、1.9%~4.0%、2.2%～8.1%和2.1%～6.7%;實驗室間相對標準偏差分別為3.4%、2.9%、4.2%和3.7%;重復性限r分別為3mgkg、3mg/kg、3mg和6mg/kg:6家實驗室對分別含鉻為68mg/kg的黃壤、82mg/kg的棕壤、60mg/kg的河流沉積物和82mgkg的湖泊沉積物統(tǒng)一樣品進行了6次重復測定；實驗室內相對標準偏差范圍分別為1.6%～8.2%、1.5%~8.8%、2.3%～4.5%和2.0%～6.1%;實驗室間相對標準偏差分別為4.5%、5.5%、4.1%和6.8%;重復性限r分別為10mg/kg、10mg/kg、6mg/kg和9mg/kg;再現(xiàn)性限R分別為12mg/kg、16mg/kg、9mg/kg精密度數(shù)據(jù)參見附錄A。10.2準確度6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-12、GSS-5、GSS-9和GSD-5a中的銅進行了6次重復測定：相對誤差范圍分別為-2.4%～2.2%、-2.8%～3.5%、-4.4%～0.4%和-2.5%～1.6%;相對誤差最終值分別為-0.7%±3.4%、0.1%±4.4%、-2.7%±3.6%和-1.1%±3.4%。6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-12、GSS-5、GSS-9和GSD-5a中的鋅進行了6次重復測定：相對誤差范圍分別為-4.9%～4.9%、-4.6%～4.0%、-5.7%～6.6%和-0.8%～1.1%;相對誤差最終值分別為-1.3%±7.0%、0.9%±6.0%、-1.3%±8.8%和0.0%±2.0%。6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-5和GSD-5a中的鉛進行了6次重復測定：相對誤差范圍分別7為-0.5%～3.0%和-1.9%～2.9%;相對誤差最終值分別為1.7%±2.8%和0.3%±4.2%。6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-12、GSS-5、GSS-9和GSD-5a中的鎳進行了6次重復測定：相對誤差范圍分別為-2.9%～1.2%、-8.9%～6.0%、-8.0%～6.1%和-2.2%～1.6%;相對誤差最終值分別為-1.4%±3.0%、-4.1%±11.6%、-1.5%±11.0%和-0.6%±3.0%。6家實驗室分別對有證標準樣品GSS-12、GSS-5、GSS-9和GSD-5a中的鉻進行了6次重復測定：相對誤差范圍分別為-2.2%～2.8%、-4.2%～-0.8%、-4.5%～0.4%和-2.1%～2.4%;相對誤差最終值分別為0.4%±4.0%、-2.6%±2.6%、-2.3%±4.0%和0.3%±3.8%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含銅為22mg/kg的黃壤樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為88.9%～105%和92.7%～98.5%,加標回收率最終值分別為96.9%±12.4%和95.5%±4.2%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含銅為16mg/kg的河流沉積物樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為87.4%～100%和91.1%～102%,加標回收率最終值分別為94.3%±9.0%和96.0%±9.0%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含鋅為49mg/kg的黃壤樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為90.5%～108%和86.7%～104%,加標回收率最終值分別為98.1%±13.8%和95.4%±12.6%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含鋅為61mg/kg的河流沉積物樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為88.7%～102%和90.0%～109%,加標回收率最終值分別為96.2%±9.8%和98.4%±14.2%。6家實驗室分別對加標量為125mg/kg和250mg/kg的含鉛為116mg/kg的棕壤樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為90.3%～104%和94.1%～99.8%,加標回收率最終值分別為97.5%±10.2%和97.5%±5.2%。6家實驗室分別對加標量為83mg/kg和167mgkg的含鉛為152mgkg的河流沉積物樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為87.2%～106%和84.7%～101%,加標回收率最終值分別為92.8%±8.2%和92.5%±12.6%。6家實驗室分別對加標量為17mgkg和42mg/kg的含鎳為24mg/kg的黃壤樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為87.6%～100%和93.6%～100%,加標回收率最終值分別為95.9%±10.4%和97.6%±5.0%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含鎳為20mg/kg的河流沉積物樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為91.5%～101%和84.9%～104%,加標回收率最終值分別為97.7%±7.0%和95.0%±13.6%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含鉻為68mg/kg的黃壤樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為89.2%～105%和90.8%～104%,加標回收率最終值分別為96.9%±11.4%和96.1%±9.6%。6家實驗室分別對加標量為17mg/kg和42mg/kg的含鉻為60mg/kg的河流沉積物樣品進行了6次重復測定：加標回收率范圍分別為92.0%～102%和88.8%～109%,加標回收率最終值分別為98