1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 8322017土壤和沉积物 金属元素总量的消解微波消解法Soil and sedimentDigestion of total metal elements Microwave assisted acid digestion method 2017-07-18 发布 2017-09-01 实施 环 境 保 护 部 发 布HJ 8322017 i 中华人民共和国环境保护部公 告2017 年 第 31 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 金属元素总量的消解 微波消解法等四项标准为国家环境保护标准，并
2、予发布。标准名称、编号如下：一、土壤和沉积物 金属元素总量的消解 微波消解法（HJ 8322017）；二、土壤和沉积物 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法（HJ 8332017）；三、土壤和沉积物 半挥发性有机物的测定 气相色谱-质谱法（HJ 8342017）；四、土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法（HJ 8352017）。以上标准自 2017 年 9 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（ 年 7 月 18 日 HJ 8322017 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
3、备.1 6 样品.2 7 样品的消解.2 8 精密度和准确度.3 9 质量保证和质量控制.3 10 注意事项.3 附录 A（资料性附录）方法的精密度和准确度.4 HJ 8322017 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金属元素的消解方法，制定本标准。本标准规定了土壤和沉积物中 17 种金属元素总量的微波消解法。本标准为首次发布。本标准的附录 A 为资料性附录。本标准由环境保护部环境监测司、科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：四川省环境监测总站。本标准验证单位：南京市环境监测中心站、新乡市环境保护监测站、宁波市环境监测中心、攀枝花市环境监
4、测中心站、成都市环境监测中心站和湖南省环境监测中心站。本标准环境保护部 2017 年 7 月 18 日批准。本标准自 2017 年 9 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ 8322017 1 土壤和沉积物 金属元素总量的消解 微波消解法警告：微波酸消解的操作过程须在通风橱内进行，应佩戴防护器具，避免接触皮肤和衣物。1 适用范围 本标准规定了土壤和沉积物中金属元素总量的微波消解法。本方法适用于土壤和沉积物中砷（As）、钡（Ba）、铍（Be）、铋（Bi）、镉（Cd）、钴（Co）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、锰（Mn）、镍（Ni）、铅（Pb）、锑（Sb）、硒（Se）、铊（Tl）、
5、钒（V）和锌（Zn）等 17 种金属元素总量的消解。若通过验证，本方法也适用于其他金属元素总量的消解。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、贮存与运输 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 3 方法原理 土壤或沉积物样品和酸的混合物吸收微波能量后，使酸的氧化反应活性增加，在高温、高压条件下将样品中的金属元素释放到溶液中。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优级纯化学试剂。4.1 实验用水：新制备的二次去离子水或亚沸蒸馏水，电阻率18Mcm（25）。
6、4.2 硝酸：（HNO3）=1.42 g/ml。4.3 盐酸：（HCl）=1.19 g/ml。4.4 氢氟酸：（HF）=1.16 g/ml。4.5 高氯酸：（HClO4）=1.67 g/ml。4.6 硝酸溶液：1+99（体积比），用硝酸（4.2）配制。4.7 硝酸溶液：1+1（体积比），用硝酸（4.2）配制。5 仪器和设备 5.1 微波消解装置 采用密闭微波消解装置，能同时进行多个样品的前处理。一般功率为 4001 600 W，感应温度控制精度为2.5，配备微波消解罐。注：需定期对磁控管进行维护保养。5.2 分析天平：精度为 0.000 1 g。HJ 8322017 2 5.3 温控加热设备：
7、温度控制精度为5。5.4 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 参照 HJ/T 166 的相关规定进行土壤样品的采集和保存；参照 GB 17378.3 的相关规定进行沉积物样品的采集和保存。6.2 样品的制备 按照 HJ/T 166 和 GB 17378.3，将采集后的样品在实验室风干、破碎、过 0.15 mm（100 目）尼龙筛、保存。7 样品的消解 7.1 消解方法一 7.1.1 适用于铊、铍、钡、锰、铜、铅、锌、镉、铬、镍、钴、钒元素的消解。7.1.2 消解步骤 称取风干、过筛的样品 0.250.5 g（精确至 0.000 1 g）置于消解罐中，用少量实验用水（4
8、.1）润湿。在防酸通风橱中，依次加入 6 ml 硝酸（4.2）、3 ml 盐酸（4.3）、2 ml 氢氟酸（4.4），使样品和消解液充分混匀。若有剧烈化学反应，待反应结束后再加盖拧紧。将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解装置的炉腔中，确认温度传感器和压力传感器工作正常。按照表 1 的升温程序进行微波消解，程序结束后冷却。待罐内温度降至室温后在防酸通风橱中取出消解罐，缓缓泄压放气，打开消解罐盖。表 1 微波消解升温程序 升温时间 消解温度 保持时间 7 min 室温120 3 min 5 min 120160 3 min 5 min 160190 25 min 将消解罐中的溶液转移至聚四氟乙烯坩
9、埚中，用少许实验用水（4.1）洗涤消解罐和盖子后一并倒入坩埚。将坩埚置于温控加热设备（5.3）上在微沸的状态下进行赶酸。待液体成黏稠状时，取下稍冷，用滴管取少量硝酸（4.6）冲洗坩埚内壁，利用余温溶解附着在坩埚壁上的残渣，之后转入 25 ml 容量瓶中，再用滴管吸取少量硝酸（4.6）重复上述步骤，洗涤液一并转入容量瓶中，然后用硝酸（4.6）定容至标线，混匀，静置 60 min 取上清液待测。注 1：微波消解后若有黑色残渣，表明碳化物未被完全消解。在温控加热设备（5.3）上向坩埚中补加 2 ml 硝酸（4.2）、1 ml 氢氟酸（4.4）和 1 ml 高氯酸（4.5），在微沸状态下加盖反应 30
10、 min 后，揭盖继续加热至高氯酸白烟冒尽，液体成黏稠状。上述过程反复进行直至黑色碳化物消失。注 2：由于土壤、沉积物样品种类多，所含有机质差异较大，微波消解的硝酸、盐酸和氢氟酸用量可根据实际情况酌情增加。注 3：样品中所测元素含量低时，可将样品称取量提高到 1 g（精确至 0.000 1 g），微波消解的硝酸、盐酸和氢氟酸用量也应按比例根据实际情况酌情增加，或增加消解次数。HJ 8322017 3 注 4：为避免消解液损失和安全伤害，消解后的消解罐必须冷却至室温后才能开盖。7.2 消解方法二 7.2.1 适用于砷、铋、汞、锑、硒元素的消解。7.2.2 消解步骤 称取风干、过筛的样品 0.25
11、0.5 g（精确至 0.000 1 g）置于消解罐中，用少量实验用水（4.1）润湿。在防酸通风橱中，依次加入 2 ml 硝酸（4.2）、6 ml 盐酸（4.3），使样品和消解液充分混匀。若有剧烈化学反应，待反应结束后再加盖拧紧。将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解装置的炉腔中，确认温度传感器和压力传感器工作正常。按照表 2 的升温程序进行微波消解，程序结束后冷却。待罐内温度降至室温后在防酸通风橱中取出消解罐，缓缓泄压放气，打开消解罐盖。将消解罐中的溶液转移至 25 ml容量瓶，用少许实验用水（4.1）洗涤消解罐和盖子后一并倒入容量瓶中，然后用实验用水（4.1）定容至标线，混匀，静置 60 mi
12、n 取上清液待测。表 2 微波消解升温程序 升温时间 消解温度 保持时间 7 min 室温120 3 min 10 min 120180 15 min 8 精密度和准确度 8.1 精密度 六家验证实验室分别对 ESS-1、ESS-3、GSS-14、GSS-15 和 GSD-9 等 5 种标准样品或标准物质中的 17 种元素进行了 6 次重复测定，实验室内相对标准偏差为 0.2%16%；实验室间相对标准偏差为0.6%12%；重复性限为 0.00539 mg/kg；再现性限为 046 mg/kg。8.2 准确度 六家验证实验室分别对 ESS-1、ESS-3、GSS-14、GSS-15 和 GSD-
13、9 等 5 种标准样品或标准物质中的 17 种元素进行了 6 次重复测定，相对误差为11%12%。精密度和准确度结果统计见附录 A。9 质量保证和质量控制 9.1 空白实验的测定结果应小于方法检出限。9.2 每 20 个样品进行一个平行样测定，样品数量少于 20 个时，应至少做一个平行双样。9.3 每 20 个样品应测定一个土壤或沉积物有证标准样品或有证标准物质，其测定值应在保证值范围内。10 注意事项 10.1 实验所用的器皿须先用洗涤剂洗净，再用硝酸溶液（4.7）浸泡 24 h，使用前再依次用自来水、实验用水（4.1）洗净，自然干燥。10.2 若在样品消解过程中，由于样品消解罐内产生压力过
14、大而造成泄压，破坏其封闭系统时，则该批次样品消解无效。HJ 8322017 4 附 录 A（资料性附录）方法的精密度和准确度 六家验证实验室分别对 5 种标准样品或标准物质中的 17 种金属元素进行了 6 次重复测定，表 A.1给出了方法的精密度和准确度。表 A.1 方法的精密度和准确度 元素 样品 编号 平均值/（mg/kg）标准值/（mg/kg）实验室内相对 标准偏差/%实验室间相对 标准偏差/%重复性限 r/（mg/kg）再现性限R/（mg/kg）相对 误差/%相对误差 最终值/%10.6 10.70.8 1.76.7 2.3 1.1 1.2 1.4 1.44.5 15.6 15.91.
15、3 0.97.3 2.9 1.9 2.2 1.7 1.75.6 砷 8.28 8.40.9 1.17.0 3.6 1.1 1.3 1.5 1.57.1 704 71616 0.83.3 1.2 35 40 1.7 1.72.4 424 43018 0.72.0 2.0 14 27 1.5 1.53.9 钡 599 60813 0.82.5 1.4 24 32 1.5 1.52.8 2.68 2.70.1 0.85.2 3.4 0.2 0.3 0.9 0.866.8 1.60 1.80.3 1.45.6 5.3 0.2 0.3 11 119.4 铍 2.42 2.440.06 0.67.0 1.
16、1 0.2 0 0.7 0.682.2 1.15 1.160.06 0.52.7 2.2 0.06 0.09 1.2 1.24.3 0.40 0.420.04 1.96.8 5.7 0.06 0.08 4.8 4.811 铋 0.332 0.350.02 1.64.7 9.6 0.03 0.09 5.2 5.218 0.088 0.0830.011 1.99.4 6.4 0.01 0.02 5.8 5.814 0.049 0.0440.014 5.112 8.0 0.01 0.02 12 1218 镉 0.243 0.260.04 1.09.9 11 0.04 0.08 6.6 6.620 14.9 14.80.7 0.94.9 2.3 1.2 1.5 0.4 0.454.6 22.1 22.01.7 1.14.6 3.2 1.8 2.6 0.6 0.616.5 钴 14.2 14.41.2 0.95.1 3.9 1.3 2.0 1.3 1.37.7 55.8 57.24.2 1.04.8 3.3 3.6 6.1 2.5 2.56.4 100 98.07.1 0.85.0 6.3 7.
