1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 8942017 水质 可萃取性石油烃(C10C40)的测定 气相色谱法 Water qualityDetermination of extractable petroleum hydrocarbons(C10-C40)Gas chromatography 2017-12-21 发布 2018-02-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 8942017 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2017 年 第 77 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,现批准水质 挥发性石油烃(C6C9)的测定 吹扫捕集/气相色
2、谱法等七项标准为国家环境保护标准,并予发布。标准名称、编号如下:一、水质 挥发性石油烃(C6C9)的测定 吹扫捕集/气相色谱法(HJ 8932017);二、水质 可萃取性石油烃(C10C40)的测定 气相色谱法(HJ 8942017);三、水质 甲醇和丙酮的测定 顶空/气相色谱法(HJ 8952017);四、水质 丁基黄原酸的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法(HJ 8962017);五、水质 叶绿素 a 的测定 分光光度法(HJ 8972017);六、水质 总放射性的测定 厚源法(HJ 8982017);七、水质 总放射性的测定 厚源法(HJ 8992017)。以上标准自 2018 年 2 月
3、 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( 2017 年 12 月 21 日 HJ 8942017 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 方法原理.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.2 7 样品.2 8 分析步骤.3 9 结果计算与表示.3 10 精密度和准确度.5 11 质量保证和质量控制.5 12 废物的处理.6 13 注意事项.6 附录 A(资料性附录)实际样品中石油烃色谱图.7 HJ 8942017 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水污染防治法,保护环境,保障人体健康,规
4、范水中可萃取性石油烃的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中可萃取性石油烃(C10C40)的气相色谱法。本标准的附录 A 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由环境保护部环境监测司和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。本标准验证单位:上海市环境监测中心、浙江省环境监测中心、珠江流域水环境监测中心、常德市环境监测站、湘潭市环境保护监测站和北京中科英曼环境检测研究中心。本标准环境保护部 2017 年 12 月 21 日批准。本标准自 2018 年 2 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ 8942017 1 水质 可萃取性
5、石油烃(C10C40)的测定 气相色谱法 警告:实验中所使用的溶剂及标准样品等均为有毒有害化合物,其溶液配制应在通风橱中进行,操作时应按规定佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。1 适用范围 本标准规定了测定水中可萃取性石油烃(C10C40)的气相色谱法。本标准适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中可萃取性石油烃(C10C40)的测定。当取样量为 1 000 ml 时,方法检出限为 0.01 mg/L,测定下限为 0.04 mg/L。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
6、品采集、贮存与运输 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范 3 术语和定义 可萃取性石油烃(C10C40)extractable petroleum hydrocarbons 指在本标准规定的条件下,能够被二氯甲烷萃取且不被硅酸镁吸附,在气相色谱图上保留时间介于n-C10H22(包含)与 n-C40H82(包含)之间的物质。注:该定义下的可萃取性石油烃(C10C40)包括脂肪烃、脂环烃、芳香烃或烷基化的芳香烃等。4 方法原理 用二氯甲烷萃取水中的可萃取性石油烃,萃取液经脱水、浓缩、净化、定容后,用带氢火焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪检测,根据保
7、留时间定性,根据时间窗口范围内(C10C40)色谱峰面积的总和与标准物质比较定量。5 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,实验用水为蒸馏水。5.1 二氯甲烷(CH2Cl2)。5.2 正己烷(C6H14)。5.3 无水硫酸钠(Na2SO4)。在 500下灼烧 4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器中保存。5.4 硅镁吸附剂:HJ 8942017 2 层析用,250150 m(60100 目),于 500下灼烧 4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器中保存。5.5 浓盐酸:(HCl)=1.19 g/ml。5.6 盐酸溶液:1+1。量取 50 ml 浓盐酸(5.5
8、)慢慢加入 50 ml 水中。5.7 二氯甲烷-正己烷溶液:1+4。5.8 C10C40正构烷烃标准溶液:各正构烷烃的质量浓度均为=1 000 mg/L,溶剂为正己烷。可直接购买有证标准溶液。经验证,亦可选择柴油/润滑油有证标准溶液。5.9 载气:氮气,纯度99.999%。5.10 燃烧气:氢气,纯度99.99%。5.11 助燃气:空气,须去除水分和有机物。6 仪器和设备 6.1 采样瓶:1 L 具磨口塞的棕色玻璃瓶。6.2 气相色谱仪:具备分流/不分流进样口,可程序升温,带氢火焰离子化检测器(FID)。6.3 色谱柱:石英毛细管柱,30 m0.32 mm,膜厚 0.25 m,固定相为 5%苯
9、基95%甲基聚硅氧烷,或选用其他等效的色谱柱。6.4 浓缩装置:旋转蒸发装置、K-D 浓缩器或氮吹仪等浓缩装置。6.5 硅镁型净化柱:60 mm(柱长)15 mm(内径)的玻璃或聚乙烯柱,底部带粗孔玻璃砂芯。净化柱的装填:将 1 000 mg 活化后的硅镁吸附剂(5.4)放入 50 ml 烧杯中,加入适量正己烷(5.2),将硅镁型吸附剂制备成悬浮液。然后将悬浮液倒入净化柱中,轻敲净化柱以填实吸附剂,也可选用相同类型填料的商用净化柱。6.6 分液漏斗:2 L 具聚四氟乙烯旋塞。6.7 一般实验室常用仪器。7 样品 7.1 样品的采集与保存 按照 GB 17378.3、HJ/T 91 和 HJ/T
10、 164 的相关规定进行水样采集。用采样瓶(6.1)采集约 1 000 ml样品,加入盐酸溶液(5.6)酸化至 pH2,所采样品于 4保存,14d 内完成萃取,40 d 内分析。注:当水样中石油烃含量过高时,可适当减少采样体积。7.2 试样的制备 7.2.1 试样萃取 将样品全部转移至 2 L 分液漏斗(6.6),量取 60 ml 二氯甲烷(5.1)洗涤样品瓶后,全部转移至分液漏斗,振荡萃取 5 min(注意放气),静置 10 min,待两相分层,收集下层有机相。再加入 60 ml 二氯甲烷,重复上述操作,合并萃取液。将萃取液通过无水硫酸钠(5.3)脱水。将水相全部转移至 1 000 ml量筒
11、中,测量样品体积并记录。注:萃取过程中出现乳化现象时,可采用盐析、搅动、离心、冷冻等方法破乳。7.2.2 试样浓缩 将萃取液使用浓缩装置(6.4)浓缩至约 1 ml(浓缩二氯甲烷参考条件:水浴温度 35,真空度为HJ 8942017 3 750 hPa),加入 10 ml 正己烷(5.2),浓缩至约 1 ml(浓缩正己烷参考条件:水浴温度 35,真空度为260 hPa),再加入 10 ml 正己烷(5.2),最后浓缩至约 1 ml,待净化。注:浓缩过程试样体积不得少于 1 ml,否则回收率偏低。7.2.3 试样净化 依次用 10 ml 二氯甲烷-正己烷溶液(5.7)、10 ml 正己烷(5.2
12、)活化净化柱(6.5),待柱上正己烷近干时,将浓缩液全部转移至净化柱中,用约 2 ml 正己烷(5.2)洗涤收集瓶,洗涤液一并上柱,用 10 ml二氯甲烷-正己烷溶液(5.7)进行洗脱,靠重力自然流下,收集洗脱液于浓缩瓶中。注:1 g 硅酸镁净化柱对石油烃的净化能力为 5 mg,若测定结果石油烃总量超过 5 mg,则萃取液需合理稀释后分取,重新净化后测定。7.2.4 浓缩定容 将洗脱液使用浓缩装置(6.4)浓缩至约 1 ml,用正己烷(5.2)定容至 1.0 ml,待测。7.3 空白试样的制备 用蒸馏水代替样品,按照与试样制备(7.2)相同操作步骤,制备空白试样。8 分析步骤 8.1 气相色谱
13、参考条件 进样口温度:320,色谱柱流速:2.0 ml/min;柱箱温度:初始温度 60保持 1 min,以 8/min 升到 290,再以 30/min 升到 320保持 7 min。FID 检测器温度:330,氢气流量:40.0 ml/min,空气流量为 350.0 ml/min,尾吹气流量:30.0 ml/min。进样方法:不分流进样,进样 0.75 min 后分流,分流比 301,进样体积:1.0 l。采集柱流失图谱,用于扣除柱流失峰面积。8.2 校准 取 5 个 10 ml 棕色容量瓶,分别加入适量的正己烷(5.2),用微量注射器分别加入 10.0 l、50.0 l、100 l、50
14、0 l、1 000 l C10C40正构烷烃标准溶液(5.8),用正己烷定容,混匀。配制成各正构烷烃质量浓度分别为 1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、50.0 mg/L、100 mg/L,即 C10C40总质量浓度分别为31.0 mg/L、155 mg/L、310 mg/L、1550 mg/L、3100 mg/L 的标准系列。以标准系列总质量浓度(mg/L)为横坐标,对应的总色谱峰峰面积为纵坐标,建立校准曲线。8.3 试样测定 试样(7.2)按照与校准曲线相同的气相色谱参考条件(8.1)进行测定。8.4 空白试验 空白试样(7.3)按照与试样相同的气相色谱参考条件(8.1
15、)进行测定。9 结果计算与表示 9.1 定性分析 根据色谱图组分保留时间对目标化合物进行定性,色谱图见图 1。C10C40目标化合物采用定总量HJ 8942017 4 的方式,即目标化合物积分从 n-C10H22(包含)出峰开始时开始,到 n-C40H82(包含)出峰结束,计算C10C40的总峰面积(此处峰面积为扣除柱流失后的总峰面积),柱流失色谱图见图 2。C40C33C34C35C36C37C38C39C32C25C26C27C28C29C30C31C13C14C15C17C16C18C19C20C21C23C22C24C10C11C120 5 10 15 20 2530 35 01000
16、00020000003000000400000050000006000000700000080000009000000100000001100000012000000130000001400000015000000 图 1 C10C40 正构烷烃气相色谱图 C40 C10 140 120 100 80 60 40 20 0 5 10 15 20 25 30 35 图 2 气相色谱参考条件(8.1 条)下的柱流失色谱图 9.2 定量分析 根据保留时间窗口内目标化合物的总峰面积(此处的总峰面积为扣除柱流失后的总峰面积),由外标法得出目标化合物的总质量浓度。水样中可萃取性石油烃(C10C40)的质量浓度(mg/L),按式(1)进行计算:HJ 8942017 5 111000 xAaVfbV=(1)式中:水样中可萃取性石油烃(C10C40)的质量浓度,mg/L;Ax目标化合物的总峰面积(此处的总峰面积为扣除柱流失后的总峰面积);a校准曲线的截距;b校准曲线的斜率;V水样体积,L;V1 试样体积,ml;f 稀释倍数。9.3 结果表示 当测定结果大于等于 1.00 mg/L 时,数据保留 3 位有