HJ8322017土壤和沉积物金属元素总量的消解微波消解法

中华人民共和国国家环境保护标准HJ832-2017土壤和沉积物金属元素总量的消解微波消解法Soilandsediment-Digestionoftotalmetalelements-Microwaveassistedaciddigestionmethod（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境出版社出版的正式标准文本为准。2017-07-18发布2017-09-01实施环境保护部发布i目次前言...............................................................................................................................................ii1适用范围...................................................................................................................................12规范性引用文件.......................................................................................................................13方法原理...................................................................................................................................14试剂和材料...............................................................................................................................15仪器和设备...............................................................................................................................16样品...........................................................................................................................................27样品的消解...............................................................................................................................28精密度和准确度.......................................................................................................................39质量保证和质量控制...............................................................................................................310注意事项...................................................................................................................................3附录A（资料性附录）方法的精密度和准确度.......................................................................4ii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。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）、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内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB17378.3海洋监测规范第三部分：样品采集、贮存与运输HJ/T166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≥18MΩ·cm（25℃）。4.2硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml。4.3盐酸：ρ（HCl）=1.19g/ml。4.4氢氟酸：ρ（HF）=1.16g/ml。4.5高氯酸：ρ（HClO4）=1.67g/ml。4.6硝酸溶液：1+99，用硝酸（4.2）配制。4.7硝酸溶液：1+1，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400~1600W，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0.0001g。5.3温控加热设备：温度控制精度为±5℃。25.4一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/T166的相关规定进行土壤样品的采集和保存；参照GB17378.3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/T166和GB17378.3，将采集后的样品在实验室中风干、破碎、过0.15mm（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0.25～0.5g（精确至0.0001g）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6ml硝酸（4.2）、3ml盐酸（4.3）、2ml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7min室温120℃3min5min120160℃3min5min160190℃25min将消解罐中的溶液转移至聚四氟乙烯坩埚中，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。待液体成粘稠状时，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25ml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60min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2ml硝酸（4.2）、1ml氢氟酸（4.4）和1ml高氯酸（4.5），在微沸状态下加盖反应30min后，揭盖继续加热至高氯酸白烟冒尽，液体成粘稠状。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1g（精确至0.0001g），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。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。37.2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0.25～0.5g（精确至0.0001g）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2ml硝酸（4.2）、6ml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25ml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60min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7min室温120℃3min10min120180℃15min8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：0.005mg/kg～39mg/kg；再现性限为：0mg/kg～46mg/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-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：-12%～-0.05%。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实验所用的器皿需先用洗涤剂洗净，再用硝酸溶液（4.7）浸泡24h，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大而造成泄压，破坏其封闭系统时，则该批次样品消解无效。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（%）砷①10.610.7±0.81.7~6.72.31.11.2-1.4-1.4±4.5②15