HJ 597-2011
基本信息
标准号:
HJ 597-2011
中文名称:水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法
标准类别:环境保护行业标准(HJ)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
水质
测定
原子
吸收
光度法
标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
HJ 597-2011.Water quality-Determination of Total mercury-Cold atomic absorption spectrophotometry.
1适用范围
HJ 597规定了测定水中总汞的冷原子吸收分光光度法。
HJ 597适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的测定。若有机物含量较高,本标准规定的消解试剂最大用量不足以氧化样品中有机物时,则本标准不适用。
采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法和溴酸钾-溴化钾消解法,当取样量为100 ml时,检出限为0.02 μg/L,测定下限为0.08 μg/L;当取样量为200 ml时,检出限为0.01 μg/L,测定下限为0.04 μg/L。采用微波消解法,当取样量为25 ml时,检出限为0.06μg/L,测定下限为0.24μg/L。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
总汞 total mercury
指未经过滤的样品经消解后测得的汞,包括无机汞和有机汞。
3方法原理
在加热条件下,用高锰酸钾和过硫酸钾在硫酸-硝酸介质中消解样品;或用溴酸钾-溴化钾混合剂在硫酸介质中消解样品;或在硝酸-盐酸介质中用微波消解仪消解样品。
消解后的样品中所含汞全部转化为二价汞,用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原,再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。在室温下通入空气或氮气,将金属汞气化,载入冷原子吸收汞分析仪,于253.7 nm波长处测定响应值,汞的含量与响应值成正比。
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,实验用水为无汞水。
5.1 无汞水
一般使用二次重蒸水或去离子水,也可使用加盐酸(5.4) 酸化至pH=3,然后通过巯基棉纤维管(5.11.1) 除汞后的普通蒸馏水。
标准内容
中华人民共和国国家环境保护标准HJ597—2011
代替GB7468—87
水质总汞的测定
冷原子吸收分光光度法
WaterqualityDeterminationofTotalmercuryColdatomicabsorptionspectrophotometry本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2011-02-10发布
2011-06-01实施
适用范围
术语和定义
方法原理
干扰和消除
试剂和材料
仪器和设备
分析步骤.
结果计算与表示
精密度和准确度
质量保证和质量控制
废物处理
注意事项
附录A(资料性附录)密闭式反应装置目次
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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,规范水中总汞的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的冷原子吸收分光光度法。bzxZ.net
本标准是对《水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法》(GB7468一87)的修订。本标准首次发布于1987年,原标准起草单位为湖南省环境保护监测站。本次为第一次修订。修订的主要内容如下:
增加了方法检出限;
一增加了干扰和消除条款;
增加了微波消解的前处理方法:增加了质量保证和质量控制条款:-增加了废物处理和注意事项条款。自本标准实施之日起,原国家环境保护局1987年3月14日批准、发布的国家环境保护标准《水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法》(GB7468一87)废止。本标准的附录A为资料性附录。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位:大连市环境监测中心。本标准验证单位:沈阳市环境监测中心站、鞍山市环境监测中心站、抚顺市环境监测中心站、丹东市环境监测中心站、长春市环境监测中心站和哈尔滨市环境监测中心站。本标准环境保护部2011年2月10日批准。本标准自2011年6月1日起实施。本标准由环境保护部解释。
水质总汞的测定冷原子吸收分光光度法警告:重铬酸钾、汞及其化合物毒性很强,操作时应加强通风,操作人员应佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物
1适用范围
本标准规定了测定水中总汞的冷原子吸收分光光度法。本标准适用于地表水、地下水,工业废水和生活污水中总汞的测定。若有机物含量较高,本标准规定的消解试剂最大用量不足以氧化样品中有机物时,则本标准不适用。采用高锰酸钟-过硫酸钟消解法和漠酸钟-漠化钾消解法,当取样量为100ml时,检出限为0.02μg/L,测定下限为0.08μg/L;当取样量为200ml时,检出限为0.01μg/L,测定下限为0.04μg/L。采用微波消解法,当取样量为25ml时,检出限为0.06μg/L,测定下限为0.24μg/L。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。总汞totalmercury
指未经过滤的样品经消解后测得的汞,包括无机汞和有机汞。3方法原理
在加热条件下,用高锰酸钾和过硫酸钾在硫酸硝酸介质中消解样品:或用溴酸钾-溴化钾混合剂在硫酸介质中消解样品;或在硝酸-盐酸介质中用微波消解仪消解样品。消解后的样品中所含汞全部转化为二价汞,用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原,再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。在室温下通入空气或氮气,将金属汞气化,载入冷原子吸收汞分析仪,于253.7nm波长处测定响应值,汞的含量与响应值成正比。4干扰和消除
4.1采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法消解样品,在0.5mol/L的盐酸介质中,样品中离子超过下列质量浓度时,即Cu2+500mg/L、Ni2+500mg/L、Ag*1mg/L、Bi3+0.5mg/L、Sb3+0.5mg/L、Se4+0.05mg/L、As5+0.5mg/L、T0.1mg/L,对测定产生干扰。可通过用水(5.1)适当稀释样品来消除这些离子的干扰
4.2采用溴酸钾-溴化钾法消解样品,当洗净剂质量浓度大于等于0.1mg/L时,汞的回收率小于67.7%。
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,实验用水为无汞水。5.1无汞水
一般使用二次重蒸水或去离子水,也可使用加盐酸(5.4)酸化至pH=3,然后通过疏基TTKAONYKAca
棉纤维管(5.11.1)除汞后的普通蒸馏水。5.2重铬酸钾(K,Cr20O):优级纯。5.3浓硫酸:p(H2SO4)=1.84g/ml,优级纯,5.4浓盐酸:p(HCI)=1.19g/ml,优级纯。5.5浓硝酸:p(HNO3)=1.42g/ml,优级纯。5.6硝酸溶液:1+1
量取100ml浓硝酸(5.5),缓慢倒入100ml水(5.1)中。5.7高锰酸钾溶液:p(KMnO4)=50g/L称取50g高锰酸钾(优级纯,必要时重结晶精制)溶于少量水(5.1)中。然后用水(5.1)定容至1000ml。
5.8过硫酸钾溶液:p(K,S20g)=50g/L称取50g过硫酸钾溶于少量水(5.1)中。然后用水(5.1)定容至1000ml。5.9溴酸钾-溴化钾溶液(简称溴化剂):c(KBrO)=0.1mol/L,p(KBr)=10g/L称取2.784g溴酸钾(优级纯)溶于少量水(5.1)中,加入10g溴化钾。溶解后用水(5.1)定容至1000ml,置于棕色试剂瓶中保存。若见漠释出,应重新配制。5.10:统基棉纤维
于棕色磨口广口瓶中,依次加入100ml硫代乙醇酸(CH2SHCOOH)、60ml乙酸酐【(CHsCO)2O]、40ml36%乙酸(CH;COOH)、0.3ml浓硫酸(5.3),充分混匀,冷却至室温后,加入30g长纤维脱脂棉,铺平,使之浸泡完全,用水冷却,待反应产生的热散去后,加盖,放入402℃烘箱中2~4d后取出。用耐酸过滤器抽滤,用水(5.1)充分洗涤至中性后,摊开,手30~35℃下烘干。成品置于棕色磨口广口瓶中,避光低温保存。5.11盐酸羟胺溶液:P(NH2OH·HCI)=200g/L称取200g盐酸羟胺溶于适量水(5.1)中,然后用水(5.1)定容至1000ml。该溶液常含有汞,应提纯。当汞含量较低时,采用巯基棉纤维管除汞法;当汞含量较高时,先按萃取除汞法除掉大量汞,再按统基棉纤维管除汞法除尽汞。5.11.1疏基棉纤维管除汞法:在内径6~8mm、长约100mm、一端拉细的玻璃管,或500ml分液漏斗放液管中,填充0.1~0.2g基棉纤维(5.10),将待净化试剂以10ml/min速度流过一至二次即可除尽汞。
5.11.2萃取除汞法:量取250ml盐酸羟胺溶液(5.11)倒入500ml分液漏斗中,每次加入0.1g/L双硫踪(Cr3H2N4S)的四氯化碳(CCl4)溶液15ml,反复进行萃取,直至含双硫踪的四氯化碳溶液保持绿色不变为止。然后用四氯化碳萃取,以除去多余的双硫腺。5.12氯化亚锡溶液:p(SnClz)=200g/L称取20g氯化亚锡(SnCl2:2H2O)于干燥的烧杯中,加入20ml浓盐酸(5.4),微微加热。待完全溶解后,冷却,再用水(5.1)稀释至100ml。若含有汞,可通入氮气或空气去除。
5.13重铬酸钾溶液:p(K,Cr2O)=0.5g/L称取0.5g重铬酸钾(5.2)溶于950ml水(5.1)中,再加入50ml浓硝酸(5.5)。5.14汞标准贮备液:p(Hg)=100mg/L称取置于硅胶干燥器中充分干燥的0.1354g氯化汞(HgCl2),溶于重铬酸钾溶液(5.13)后,转移至1000ml容量瓶中,再用重铬酸钟溶液(5.13)稀释至标线,混匀。也可购买有证标准溶液。
5.15汞标准中间液:p(Hg)=10.0mg/L量取10.00ml汞标准贮备液(5.14)至100ml容量瓶中。用重铬酸钾溶液(5.13)稀释至标线,混匀。
5.16汞标准使用液I:p(Hg)=0.1mg/L量取10.00ml汞标准中间液(5.15)至1000ml容量瓶中。用重铬酸钟溶液(5.13)稀释至标线,混匀。室温阴凉处放置,可稳定100d左右。5.17汞标准使用液II:p(Hg)=10μg/L量取10.00ml汞标准使用液1(5.16)至100ml容量瓶中。用重铬酸钾溶液(5.13)稀释至标线,混匀。临用现配。
5.18稀释液
称取0.2g重铬酸钾(5.2)溶于900ml水(5.1)中,再加入27.8ml浓硫酸(5.3),用水(5.1)稀释至1000ml。
5.19仪器洗液
称取10g重铬酸钾(5.2)溶于9L水中,加入1000ml浓硝酸(5.5)。6仪器和设备
6.1冷原子吸收汞分析仪,具空心阴极灯或无极放电灯。6.2反应装置:总容积为250、500ml,具有磨口,带莲蓬形多孔吹气头的玻璃翻泡瓶,或与仪器相匹配的反应装置。
注:采用密闭式反应装置可测定更低含量的汞,反应装置详见附录A。6.3微波消解仪:具有升温程序功能。6.4可调温电热板或高温电炉。
6.5恒温水浴锅:温控范围为室温~100℃。6.6微波消解罐。
6.7样品瓶:500ml、1000ml,硼硅玻璃或高密度聚乙烯材质。6.8一般实验室常用仪器和设备。7样品
7.1样品的采集和保存
7.1.1采集水样时,样品应尽量充满样品瓶,以减少器壁吸附。工业废水和生活污水样品采集量应不少于500ml,地表水和地下水样品采集量应不少于1000ml。7.1.2采样后应立即以每升水样中加入10ml浓盐酸(5.4)的比例对水样进行固定,固定后水样的pH值应小于1,否则应适当增加浓盐酸(5.4)的加入量,然后加入0.5g重铬酸钾(5.2),若橙色消失,应适当补加重铬酸钾(5.2),使水样呈持久的淡橙色,密塞,摇匀。在室温阴凉处放置,可保存1个月。7.2试样的制备
TTKAONYKACa
根据样品特性可以选择以下三种方法制备试样。7.2.1高锰酸钾-过硫酸钟消解法7.2.1.1近沸保温法
该消解方法适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水。7.2.1.1.1样品摇勾后,量取100.0ml样品移入250ml锥形瓶中。若样品中汞含量较高,可减少取样量并稀释至100ml。
7.2.1.1.2依次加入2.5ml浓硫酸(5.3)、2.5ml硝酸溶液(5.6)和4ml高锰酸钾溶液(5.7),摇匀。若15min内不能保持紫色,则需补加适量高锰酸钟溶液(5.7),以使颜色保持紫色,但高锰酸钾溶液总量不超过30ml。然后,加入4ml过硫酸钾溶液(5.8),7.2.1.1.3插入漏斗,置于沸水浴中在近沸状态保温1h,取下冷却。7.2.1.1.4测定前,边摇边滴加盐酸羟胺溶液(5.11),直至刚好使过剩的高锰酸钾及器壁上的二氧化锰全部褪色为止,待测。注1:当测定地表水或地下水时,量取200.0ml水样置于500ml锥形瓶中,依次加入5ml浓硫酸(5.3)5ml硝酸溶液(5.6)和4ml高锰酸钾溶液(5.7),播匀。其他操作按照上述步骤进行。7.2.1.2煮沸法
该消解方法适用于含有机物和悬浮物较多、组成复杂的工业废水和生活污水,7.2.1.2.1按照7.2.1.1.1量取样品,按照7.2.1.1.2加入试剂7.2.1.2.2向锥形瓶中加入数粒玻璃珠或沸石,插入漏斗,擦干瓶底,然后用高温电炉或可调温电热板加热煮沸10min,取下冷却。7.2.1.2.3按照7.2.1.1.4进行操作。7.2.2漠酸钾-漠化钾消解法
该消解方法适用于地表水、地下水,也适用于含有机物(特别是洗净剂)较少的工业废水和生活污水。
7.2.2.1样品摇匀后,量取100.0ml样品移入250ml具塞聚乙烯瓶中。若样品中汞含量较高,可减少取样量并稀释至100ml。7.2.2.2依次加入5ml浓硫酸(5.3)、5ml溴化剂(5.9),加塞,摇匀,20℃以上室温放置5min以上。试液中应有橙黄色溴释出,否则可适当补加溴化剂(5.9)。但每100ml样品中最大用量不应超过16ml。若仍无溴释出,则该消解方法不适用,可改用7.2.1.2或7.2.3进行消解。
7.2.2.3测定前,边摇边滴加盐酸羟胺溶液(5.11)还原过剩的溴,直至刚好使过剩的溴全部褪色为止,待测。
注2:当测定地表水或地下水时,量取200.0ml样品置于500ml锥形瓶中,依次加入10ml浓硫酸(5.3)和10ml溴化剂(5.9)。其他操作按照上述步骤进行。7.2.3微波消解法
该方法适用于含有机物较多的工业废水和生活污水。7.2.3.1样品摇匀后,量取25.0ml样品移入微波消解罐中。若样品中汞含量较高,可减少取样量并稀释至25ml。
7.2.3.2依次加入2.5ml浓硝酸(5.5)和2.5ml浓盐酸(5.4),摇匀,加塞,室温静置30~60min。若反应剧烈则适当延长静置时间。7.2.3.3将微波消解罐放入微波消解仪中,按照表1推荐的升温程序进行消解。消解完毕后,冷却至室温转移消解液至100ml容量瓶中,用稀释液(5.18)定容至标线,待测,表1微波消解升温程序
最大功率
7.3空白试样的制备
升温时间
(min)
保持时间
(min)
用水(5.1)代替样品,按照7.2步骤制备空白试样,并把采样时加的试剂量考虑在内。8分析步骤
8.1仪器调试
按照仪器说明书进行调试。
8.2校准曲线的绘制
8.2.1高浓度校准曲线的绘制
8.2.1.1分别量取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00和5.00ml汞标准使用液I(5.16),于100ml容量瓶中,用稀释液(5.18)定容至标线,总汞质量浓度分别为0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00和5.00μg/L。8.2.1.2将上述标准系列依次移至250ml反应装置中,加入2.5ml氯化亚锡溶液(5.12)迅速插入吹气头,由低浓度到高浓度测定响应值。以零浓度校正响应值为纵坐标,对应的总汞质量浓度(μg/L)为横坐标,绘制校准曲线。注1:高浓度校准曲线适用于工业废水和生活污水的测定。8.2.2低浓度校准曲线的绘制
8.2.2.1分别量取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00ml汞标准使用液Il(5.17)于200ml容量瓶中,用稀释液(5.18)定容至标线,总录质量浓度分别为0.000、0.025、0.050、0.100、0.150、0.200和0.250μg/L。8.2.2.2将上述标准系列依次移至500ml反应装置中,加入5ml氯化亚锡溶液(5.12),进速插入吹气头,由低浓度到高浓度测定响应值。以零浓度校正响应值为纵坐标,对应的总汞质量浓度(μg/L)为横坐标,绘制校准曲线。注2:低浓度校准曲线适用于地表水和地下水的测定8.3测定
测定工业废水和生活污水样品时,将待测试样转移至250ml反应装置中,按照8.2.1.2测定:测定地表水和地下水样品时,将待测试样转移至500ml反应装置中,按照8.2.2.2测定。
8.4空白试验
按照与试样测定相同步骤进行空白试样的测定。TTKAONYKAca
结果计算与表示
结果计算
样品中总汞的质量浓度p(ug/L),按照公式(1)进行计算。(pi-po)xVV+V)
式中:
样品中总汞的质量浓度,ug/L:V
根据校准曲线计算出试样中总汞的质量浓度,ug/L;根据校准曲线计算出空白试样中总汞的质量浓度,μg/L;标准系列的定容体积,ml;
采样体积,ml;
采样时向水样中加入浓盐酸体积,ml;V
-制备试样时分取样品体积,ml。9.2
结果表示
当测定结果小于10μg/L时,保留到小数点后两位;大于等于10ug/L时,保留三位有效数字。
精密度和准确度
10.1高锰酸钾-过硫酸钾消解法
47家实验室分别对总汞质量浓度为0.58ug/L的统一标准样品进行了测定,实验室内相对标准偏差和实验室间相对标准偏差分别为8.6%和28.6%:47家实验室分别对总汞质量浓度为0.67ug/L的统一标准样品(含有1.5mg/L碘离子)进行了测定,实验室内相对标准偏差和实验室间相对标准偏差分别为10.2%和58.0%。详见表210.2溴酸钾-溴化钾消解法
47家实验室分别对总汞质量浓度为2.27ug/L的统一标准样品进行了测定,实验室内相对标准偏差和实验室间相对标准偏差分别为5.0%和10.7%;48家实验室分别对总汞质量浓度为2.03μg/L的统一标准样品进行了测定,实验室内相对标准偏差和实验室间相对标准偏差分别为4.8%和11.5%;48家实验室分别对总汞质量浓度为2.17μg/L的统一标准样品(含有150mg/L碘离子)进行了测定,实验室内相对标准偏差和实验室间相对标准偏差分别为3.5%和10.7%。详见表2。
表2高锰酸钾-过硫酸钾消解法及溴酸钾-溴化钾消解法精密度和准确度参加的
实验室
删除的
实验室
标准值
平均值
重复性
标准偏差
再现性
相对%
相对%
参加的
实验室
10.3微波消解法
10.3.1精密度
删除的
实验室
标准值
平均值
重复性
标准偏差
相对%
再现性
相对%
6家实验室分别对总汞质量浓度为0.40、2.00和4.00μg/L的统一样品进行了测定:实验室内相对标准偏差分别为:2.8%~5.4%,1.5%~3.0%,1.1%~3.1%:实验室间相对标准偏差分别为:3.5%,5.5%,1.5%:重复性限分别为:0.05μg/L,0.13μg/L,0.24μg/L:再现性限分别为:0.06μg/L,0.34μg/L,0.28μg/L。10.3.2准确度
6家实验室分别对工业废水和生活污水实际样品进行了加标分析测定,加标浓度为2.00μg/L,加标回收率分别为:98.0%~109%,97.0%~105%加标回收率最终值分别为:102%±7.8%,101%±6.0%。
11质量保证和质量控制
11.1每批样品均应绘制校准曲线,相关系数应大于等于0.999。11.2每批样品应至少做一个空白试验,测定结果应小于2.2倍检出限,否则应检查试剂纯度,必要时更换试剂或重新提纯。11.4:每批样品应至少测定10%的平行样品,样品数不足10个时,应至少测定一个平行样品。当样品总汞含量≤1ug/L时,测定结果的最大允许相对偏差为30%;当样品总汞含量在1~5ug/L之间时,测定结果的最大允许相对偏差为20%;当样品总汞含量>5μg/L时,测定结果的最大充许相对偏差为15%。
11.5每批样品应至少测定10%的加标回收样品,样品数不足10个时,应至少测定一个加标回收样品。当样品总汞含量≤1μg/L时,加标回收率应在85%~115%之间:当样品总汞含量>1μg/L时,加标回收率应在90%~110%之间。12废物处理
试验过程中产生的残渣、废液不能随意倾倒,要善处理13注意事项
13.1试验所用试剂(其是高锰酸钟钾)中的求含量对空白试验测定值影响较大。因此,试验中应选择汞含量尽可能低的试剂。13.2在样品还原前,所有试剂和试样的温度应保持一致(<25℃)。环境温度低于10℃时灵敏度会明显降低。
13.3汞的测定易受到环境中的求污染,在求的测定过程中应加强对环境中汞的控制,保持清洁、加强通风。
13.4:求的吸附或解吸反应易在反应容器和玻璃器血内壁上发生,故每次测定前应采用仪器TTKAONYKACa-
洗液(5.19)将反应容器和玻璃器血浸泡过夜后,用水(5.1)冲洗干净13.5每测定一个样品后,取出吹气头,弃去废液,用水(5.1)清洗反应装置两次,再用稀释液(5.18)清洗一次,以氧化可能残留的二价锡。13.6,水蒸气对录的测定有影响,会导致测定时响应值降低,应注意保持连接管路和汞吸收池干燥。可通过红外灯加热的方式去除汞吸收池中的水蒸气。13.7吹气头与底部距离越近越好。采用抽气(或吹气)鼓泡法时,气相与液相体积比应为1:1~5:1,以2:1~3:1最佳;当采用闭气振摇操作时,气相与液相体积比应为3:1~8:1。13.8,当采用闭气振摇操作时,试样加入氯化业锡后,先在闭气条件下用手或振荡器充分振荡30~60s,待完全达到气液平衡后才将汞蒸气抽入(或吹入)吸收池。13.9反应装置的连接管宜采用硼硅玻璃、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯、聚砜等材质,不宜采用硅胶管。
附录A
(资料性附录)
密闭式反应装置
附图A.1密闭式反应装置
吸收池,内径2cm,长15cm,材质为硼硅玻璃或石英,吸收池的两端具有石英窗:循环泵(隔膜泵或动泵),流量为1~2L/min;玻璃磨口(29/32);
反应瓶,100、250和1000ml:
多孔玻板:
流量计。
注:该反应装置的泵、连接管和流量计宜采用聚四氟乙烯、聚砜等材质。TTKAONYKACa
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