1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 8902017 土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法 Soil and sediment Determination of polychlorinated biphenyl mixturesGas chromatography 2017-12-17 发布 2018-02-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 8902017 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2017 年 第 73 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 阳离子交换量的测定 三氯化六氨合钴浸提-分光光度法等四项标准为
2、国家环境保护标准,并予发布。标准名称、编号如下:一、土壤 阳离子交换量的测定 三氯化六氨合钴浸提-分光光度法(HJ 8892017);二、土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法(HJ 8902017);三、固体废物 多氯联苯的测定 气相色谱-质谱法(HJ 8912017);四、固体废物 多环芳烃的测定 高效液相色谱法(HJ 8922017)。以上标准自 2018 年 2 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( 2017 年 12 月 17 日 HJ 8902017 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
3、4 方法原理.1 5 干扰和消除.2 6 试剂和材料.2 7 仪器和设备.3 8 样品.3 9 分析步骤.5 10 结果计算与表示.5 11 精密度和准确度.7 12 质量保证和质量控制.7 13 废物处理.8 附录 A(资料性附录)方法的精密度和准确度.9 附录 B(资料性附录)标准样品确认柱色谱图.10 附录 C(资料性附录)推荐的特征识别峰.11 HJ 8902017 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多氯联苯工业混合物的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物的气相色谱法。本标准的附录 A、附录 B 和附录
4、 C 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:湖南省环境监测中心、湘潭市环境监测站、无锡市环境监测中心、苏州市环境监测中心、山东省分析测试中心和北京锦绣大地技术检测分析中心。本标准环境保护部 2017 年 12 月 17 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 8902017 1 土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法 警告:本方法所用的有机溶剂和试剂均有一定毒性,实验操作应在通风橱中进行,并按规定佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。1 适用范围 本
5、标准规定了测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物的气相色谱法。本标准适用于土壤和沉积物中 PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254 和 PCB1260 共 5 种多氯联苯工业品的测定,其他多氯联苯工业品若通过验证也可用本方法测定。当取样量为 5 g,定容体积为 1.0 ml 时,本方法测定 5 种多氯联苯工业品的检出限为 5 g/kg,测定下限为 20 g/kg。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 GB 17378.5 海洋监测规范 第 5
6、 部分:沉积物分析 HJ 494 水质采样技术指导 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 HJ 783 土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 多氯联苯同系物 PCBs congener 多氯联苯(PCBs)又称氯化联苯,是联苯苯环上的氢原子被氯原子取代而形成的一类人工合成有机物,从一氯联苯到十氯联苯,共有 209 种化合物,这些化合物分子式虽然不同,但有类似的化学结构,称为同系物。3.2 特征识别峰 diagnostic peak 每种多氯联苯工业品在 GC/ECD 谱图中都有 7080
7、 个可辨认的色谱峰。其中一些色谱峰丰度较大,分离较好,与周边色谱峰的相对位置和强弱具有明显特征,易于辨认,称为特征识别峰。4 方法原理 土壤和沉积物样品中的多氯联苯用有机溶剂提取,提取液经浓硫酸、硅胶柱净化,浓缩定容后用气相色谱分离,电子捕获检测器检测。通过样品色谱峰的保留时间和峰形与标准样品进行比对定性,选择HJ 8902017 2 510 个特征识别峰,用外标法定量。5 干扰和消除 土壤和沉积物中可能存在的六六六、有机磷农药、含氧化合物等不会干扰 PCBs 的测定。含量大于5 g/kg 的 DDE、DDD 和 DDE 会干扰定量,在选择特征识别峰时需避开这些化合物的出峰时间。6 试剂和材料
8、 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。6.1 实验用水 在 1 L 分液漏斗中加入 500 ml 去离子水或蒸馏水和 100 ml 正己烷,振摇 10 min 静置分层后,将水相放出,保存在棕色玻璃瓶中备用。正己烷可重复使用 3 次。6.2 正己烷(C6H14):农残级,或浓缩 100 倍后未检出 PCBs。6.3 二氯甲烷(C2H2Cl2):农残级,或浓缩 50 倍后未检出 PCBs。6.4 丙酮(C3H6O):农残级,或未检出 PCBs。6.5 无水乙醇(C2H5OH):HPLC 级,或浓缩 100 倍后未检出 PCBs。6.6 硝酸:(HNO3)=1.42 g/ml。6.
9、7 硫酸:(H2SO4)=1.84 g/ml。6.8 氢氧化钾(KOH):纯度 85%。6.9 碳酸氢钠(NaHCO3)。6.10 无水硫酸钠(Na2SO4)。马弗炉中 450灼烧 4 h,取出置于洁净干燥器中备用。6.11 二氯甲烷-正己烷混合溶液:1+1。用二氯甲烷(6.3)和正己烷(6.2)按 11 的体积比混合。6.12 硝酸溶液:(HNO3)=1 mol/L。取 6.9 ml 硝酸(6.6),加入 100 ml 水中,混匀。6.13 硫酸溶液:1+9。取 10 ml 硫酸(6.7),加入 90 ml 水中,混匀。6.14 氢氧化钾溶液:(KOH)=0.05 g/ml。取 59 g 氢
10、氧化钾(6.8)溶于少量水中,稀释至 1 L。6.15 氢氧化钾-乙醇溶液:1 mol/L。称取 33 g 氢氧化钾(6.8)加入 500 ml 无水乙醇(6.5),溶解后混匀。6.16 碳酸氢钠溶液:(NaHCO3)=0.02 g/ml。称取 2 g 碳酸氢钠(6.9),溶解于 100 ml 水中,混匀。6.17 多氯联苯标准样品 PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254、PCB1260 等市售多氯联苯标准样品。注:部分市售 PCB 系列标准样品是甲醇溶剂,甲醇和正己烷、石油醚等非极性溶剂不能以任何比互溶,稀释比应大于 151。6.18 多氯联苯标准贮备液:=5.00
11、mg/L。用正己烷(6.2)稀释多氯联苯标准样品(6.17)。在高密封标样瓶中避光冷藏,至少可保存 6 个月。6.19 铜丝(珠或粉)。使用前浸泡于硝酸溶液(6.12)中去除表面氧化层后,用水洗涤至中性后再依次用丙酮(6.4)和正HJ 8902017 3 己烷(6.2)洗涤 3 次。6.20 硅胶:75150 m(200100 目)。130活化 16 h,置于洁净干燥器中备用。6.21 碱性硅胶。取硅胶(6.20)98 g,加入氢氧化钾溶液(6.14)40 ml,充分振荡,成粉末状,装瓶后保存于干燥器中。6.22 酸性硅胶。取硅胶(6.20)56 g,加入硫酸(6.7)44 g,充分振荡,成粉
12、末状,装瓶后保存于干燥器中。6.23 复合硅胶柱:可采用以下方法装填,也可购买市售产品。在层析柱(7.6)底部垫一小团玻璃棉(6.27),加入 40 ml 正己烷(6.2),依次装填无水硫酸钠(6.10)1 g、硅胶(6.20)1 g、碱性硅胶(6.21)3 g、硅胶(6.20)1 g、酸性硅胶(6.22)8 g、硅胶(6.20)1 g、无水硫酸钠(6.10)1 g。放出正己烷,使其液面刚好与硅胶柱上层无水硫酸钠齐平,待用。6.24 硅胶净化柱:商品化柱,1 000 mg/6 ml,聚乙烯或聚丙烯柱体。6.25 硅藻土:75150 m(200100 目)。马弗炉中 450灼烧 4 h,取出置于
13、洁净干燥器中备用。6.26 石英砂:150830 m(10020 目)。马弗炉中 450灼烧 4 h,取出置于洁净干燥器中备用。6.27 洁净玻璃棉。6.28 高纯氮气:纯度99.999%。7 仪器和设备 7.1 气相色谱仪:具有分流/不分流进样口、程序升温功能和电子捕获检测器。7.2 色谱柱:石英毛细管色谱柱。分析柱:非极性,30 m0.25 mm0.25 m,100%聚甲基硅氧烷固定液,或其他等效色谱柱;确认柱:中极性,30 m0.25 mm0.25 m,14%氰丙基苯基-86%二甲基聚硅氧烷固定液,或其他等效色谱柱。7.3 提取装置:索氏提取装置、自动索氏提取仪、加速溶剂萃取仪或其他性能
14、相当的提取装置。7.4 浓缩装置:氮吹浓缩仪、旋转蒸发仪、K-D 浓缩仪、平行离心蒸发仪或其他性能相当的设备。7.5 玻璃回流装置。7.6 层析柱:长 300 mm,内径 1015 mm,底部具有聚四氟乙烯活塞的玻璃柱。7.7 分析天平:感量 0.01 g。7.8 一般实验室常用仪器和设备。8 样品 8.1 样品采集和保存 按照 HJ/T 166 的相关要求采集和保存土壤样品,按照 HJ 494 的相关要求采集水体沉积物样品,按照 GB 17378.3 的相关要求采集海洋沉积物样品。样品采集后,在 4下避光保存,30 d 内完成萃取,40 d 内完成萃取液的分析。HJ 8902017 4 8.
15、2 样品的制备 去除样品中的异物,称取样品 5 g(精确至 0.01 g),加入圆底烧瓶中。使用索氏提取时,样品中加入适量无水硫酸钠(6.10),研磨成流沙状,装入提取管中。对于含硫较高的沉积物样品加入适量铜粉(6.19)。使用加压流体萃取时,样品中加入适量硅藻土(6.25),研磨至无块状,装入萃取池中。对于含硫较高的沉积物样品加入适量铜粉(6.19)。制备风干土壤及沉积物样品,可分别按照 HJ/T 166 和 GB 17378.3 相关部分进行操作。8.3 水分的测定 称取样品的同时,按照 HJ 613 测定土壤样品干物质含量,按照 GB 17378.5 测定沉积物样品含水率。8.4 试样的
16、制备 8.4.1 提取 8.4.1.1 碱液回流 在装有样品的圆底烧瓶中,加入氢氧化钾-乙醇溶液(6.15)50 ml,沸水浴回流 1 h,将上清液转入预先加有 100 ml 正己烷(6.2)和 500 ml 水的分液漏斗中,并将碱解残渣用 20 ml 乙醇(6.5)洗涤 3 次,合并至分液漏斗中。用硫酸溶液(6.13)调节溶液至中性后,萃取 510 min,静置分层,弃去水样。8.4.1.2 加压流体萃取 将萃取池和接收瓶对应放好,萃取剂为二氯甲烷-正己烷混合溶液(6.11),萃取温度 100,加热时间 5 min,萃取时间 5 min,循环萃取 2 次,萃取后氮气吹扫 60 s,或按照 HJ 783 进行萃取条件的设置和优化。8.4.1.3 索氏抽提和自动索氏抽提 将滤筒放入索氏提取管中,连接好萃取设备,打开加热器,控制速度,二氯甲烷-正己烷混合溶液(6.11)回流 16 h,或按照自动索氏抽提优化的条件萃取 46 h。8.4.2 净化 8.4.2.1 硫酸净化 提取液转换溶剂为正己烷后,加入 510 ml 硫酸(6.7),摇动片刻静置分层后,弃去硫酸相,再重复硫酸洗涤至硫酸相无色