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| 标准编号 | HJ 635-2012 (HJ635-2012) | | 中文名称 | 土壤 水溶性和酸溶性硫酸盐的测定 重量法 | | 英文名称 | Soil. Determination of water-soluble and acid-soluble sulfate. Gravimetric method | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z18 | | 国际标准分类 | 13.080 | | 字数估计 | 16,145 | | 引用标准 | HJ 168; HJ/T 166; ISO 11048 | | 采用标准 | ISO 11048-1995, MOD | | 标准依据 | 环境保护部公告2012年第16号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了测定土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的重量法。本标准适用于风干土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的测定。 |
HJ 635-2012
Soil.Determination of water-soluble and acid-soluble sulfate.Gravimetric method
中华人民共和国国家环境保护标准
土壤 水溶性和酸溶性硫酸盐的测定
重量法
Soil-Determination of water-soluble and acid-soluble sulfate
-Gravimetric method
2012-02-29 发布
2012-06-01 实施
环 境 保 护 部 发布
目次
前言 II
警告..1
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 干扰和消除..1
6 试剂和材料..2
7 仪器和设备..3
8 样品..3
9 分析步骤 4
10 结果计算与表示 5
11 精密度和准确度 5
12 质量保证和质量控制.5
13 废物处理 6
14 注意事项 6
附录 A(资料性附录)本标准与 ISO 11048-1995(E)的章条编号对照.7
附录 B(资料性附录)本标准与 ISO 11048-1995(E)的技术性差异及其原因.9
附录 C(资料性附录)ISO 11048 的实验室间验证结果 10
II
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,规范土壤中水溶性
和酸溶性硫酸盐的测定方法,制定本标准。
本标准规定了测定土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的重量法。
本标准的技术内容为修改采用《土壤质量 水溶性和酸溶性硫酸盐的测定方法》
(ISO 11048-1995)。附录 A 给出了本标准与 ISO 11048-1995 章条编号对照一览表,附录 B
给出了本标准与 ISO 11048-1995 的技术性差异及其原因。
本标准为首次发布。
本标准附录 A~附录 C 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:鞍山市环境监测中心站。
本标准环境保护部 2012 年 2 月 29 日批准。
本标准自 2012 年 6 月 1 日起实施。
本标准由环境保护部解释。
土壤 水溶性和酸溶性硫酸盐的测定 重量法
警告:受污染的土壤样品在酸化和加热过程中会产生有毒气体,样品操作过程应在通风
橱内进行,并采取相应的防护措施。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的重量法。
本标准适用于风干土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的测定。
测定水溶性硫酸盐,当试样量为 10.0 g,采用 50 ml 水提取时,本方法的检出限为 50.0
mg/kg,测定范围为 200~5.00×103 mg/kg;当试样量为 50.0 g,采用 100 ml 水提取时,本方
法的检出限为 20.0 mg/kg,测定范围为 80.0~1.00×103 mg/kg。测定酸溶性硫酸盐,当试样量
为 2.0 g 时,本方法的检出限为 500 mg/kg,测定范围为 2.00×103~2.50×104 mg/kg。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于
本标准。
HJ 168 环境监测 分析方法标准制修订技术导则
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
ISO 11048 土 壤 质 量 水 溶 性 和 酸 溶 性 硫 酸 盐 的 测 定 方 法 ( Soil
quality-Determination of water-soluble and acid-soluble sulfate)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 水溶性硫酸盐 water-soluble sulfate
是指在本标准规定条件下,土壤中能够被 1:2 和 1:5(土水比 m/V)的去离子水所提
取的硫酸盐。
3.2 酸溶性硫酸盐 acid-soluble sulfate
是指在本标准规定条件下,土壤中能够被 1:50(土稀盐酸比 m/V)的 6 mol/L 稀盐酸
所提取的硫酸盐。
4 方法原理
用去离子水或稀盐酸提取土壤中的硫酸盐,提取液经慢速定量滤纸过滤后,加入氯化钡
溶液,提取液中的硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀。沉淀经过滤、烘干、恒重,根据硫酸钡沉
淀的质量计算土壤中水溶性和酸溶性硫酸盐的含量。
5 干扰和消除
5.1 当提取液中硝酸根、磷酸根和二氧化硅浓度分别大于 100 mg/L、10 mg/L 和 2.5 mg/L
时产生正干扰;铬酸根、三价铁离子和钙离子浓度分别大于 10 mg/L、50 mg/L 和 100 mg/L
时产生负干扰。可以通过适当稀释提取液使干扰物浓度低于控制浓度,来消除干扰。
5.2 样品中的硫化物会对酸溶性硫酸盐的测定产生正干扰。消除方法:取 20 ml 盐酸溶液
(6.9)于 500 ml 烧杯中,加热至沸腾。停止加热,边搅拌边加入 2 g 制备好的土壤试样,
再继续酸提取操作。
5.3 提取液中的有机物含量过高(即高锰酸盐指数 >30 mg/L)可能由于共沉淀的吸附作用
而干扰测定。消除方法:将一定体积的试料移至铂蒸发皿中,加入 2 滴甲基橙溶液(6.12),
用盐酸溶液(6.9)或氢氧化钠溶液(6.11)中和至 pH 值 5~8,再加入 2.0 ml 盐酸溶液(6.9),
将蒸发皿放置水浴中蒸至近干,然后加入 5 滴氯化钠溶液(6.8),蒸干。将蒸发皿移至马弗
炉中,在 700℃下加热 15 min,至蒸发皿完全红热且内熔物成灰。将蒸发皿冷却后用 10 ml
水湿润灰渣,加入 5 滴盐酸溶液(6.9),置于沸水浴中蒸干,然后缓慢冷却,再加入 10 ml
水后全部转移至 500ml 烧杯中,待测。
6 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,实验用水为电导率小于 0.2
mS/m(25℃时测定)去离子水。
6.1 浓盐酸:ρ(HCl)=1.12 g/ml。
6.2 乙醇:φ(CH3CH2OH)=95 %。
6.3 氨水:ρ(NH3•H2O)=0.88 g/ml。
6.4 硝酸:ρ(HNO 3)=1.39 g/ml。
6.5 无水碳酸钠(Na2CO3)。
6.6 乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA•2H2O)。
6.7 乙醇胺(NH2CH2CH2OH)。
6.8 氯化钠溶液:ρ(NaCl)=100 g/L
称取 10 g 氯化钠溶于水中,稀释至 100 ml。
6.9 盐酸溶液:c(HCl)=6 mol/L
量取 500 ml 浓盐酸(6.1)溶于水中,稀释至 1 L。
6.10 氯化钡溶液:ρ(BaCl2)=100 g/L
称取 100 g 氯化钡(BaCl2•2H2O)溶于约 800 ml 水中,必要时加热助溶,冷却后稀释
至 1 L。
6.11 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=5 mol/L
称取 200 g 氢氧化钠溶于 1000 ml 水中。聚乙烯瓶中保存。
6.12 甲基橙溶液:ρ =1 g/L
称取约 0.1 g 甲基橙溶于 50 ml 水中,加热助溶,冷却后稀释至 100 ml。玻璃滴瓶中保
存。
6.13 硝酸银溶液:c(AgNO3)=0.1 mol/L
称取 17 g 硝酸银溶于约 800 ml 水中,稀释至 1 L。棕色瓶中避光保存。
6.14 氨水溶液:1+1。
6.15 坩埚洗液
称取 5 g 乙二胺四乙酸二钠盐(6.6),并量取 25 ml 乙醇胺(6.7)溶于 1 L 水中。
6.16 定量滤纸:慢速,Ф12.5cm。
6.17 红色石蕊试纸。
7 仪器和设备
7.1 土壤前处理器具:木锤、土壤粉碎机、研钵、样品筛(2 mm、0.25 mm)等。
7.2 玻璃容器:能够盛装 10 g、50 g 和 200 g 土壤的磨口玻璃容器。
7.3 天平:精度分别为 0.1g 和 0.0001 g。
7.4 振荡器:振荡频率可达 360 r/min。
7.5 真空抽滤装置:真空泵、缓冲瓶、500 ml 接收瓶等。
7.6 恒温烘箱。
7.7 干燥器:无水变色硅胶。
7.8 带盖聚乙烯瓶:250 ml。
7.9 瓷漏斗(布氏漏斗):直径为 100 mm。
7.10 具塞比色管:10 ml。
7.11 玻璃砂芯漏斗(玻璃熔结坩埚):容积 30 ml 和 G4 孔径。使用前在坩埚洗液(6.15)
中浸泡过夜,用水反复抽滤洗涤。用前烘干至恒重。恒重方法:在 105±2℃下烘干 1h 并在
干燥器内冷却,准确称重。反复烘干,每次烘干 10min,干燥器内冷却至室温,直至两次最
近的质量差在 0.0002g 以内,记录玻璃砂芯漏斗最后质量。
7.12 铂蒸发皿:250ml。
7.13 恒温箱。
7.14 马弗炉:温度可达 900℃。
7.15 水浴锅:温度可达 100℃。
7.16 一般实验室常用仪器和设备。
8 样品
8.1 样品的采集和保存
按照 HJ/T 166 的相关规定采集和保存土壤样品。
8.2 试样的制备
风干后的样品过 2mm 筛,用四分法缩分土样制得一份约为 200g 的样品。过 0.25mm 筛,
进一步缩分约 50g(用于 1:2 土水比水溶性硫酸盐的测定)或约 10g(用于 1:5 土水比水
溶性硫酸盐和酸溶性硫酸盐的测定)的试样。将试样放在适合的容器中,在不超过 40℃下
干燥,直至试样每隔 4h 称重的质量差应小于 0.1%(m/m),并于干燥器内冷却。
注 1:如过 2mm 筛截留下来的材料含有石膏块应手工捡出,粉碎后过 2mm 筛合并到已过筛的筛分中。
注 2:可使用其它缩分法缩分土壤样品。
8.3 试料的制备
8.3.1 以 1:5 土水比提取水溶性硫酸盐
称取 10.0g 试样(8.2)于 250ml 聚乙烯瓶中,加入 50.0ml 水,拧紧瓶盖,置于振荡器
上,在 20~25℃下以 150~200 r/min 震荡提取 16h。使用慢速定量滤纸,在布氏漏斗上过滤提
取液至 500 ml 接收瓶,转移至 50ml 比色管中,记录提取液的体积,待测。
8.3.2 以 1:2 土水比提取水溶性硫酸盐
称取 50.0g 试样(8.2)于 250ml 聚乙烯瓶中,加入 100.0ml 水,拧紧瓶盖,置于振荡器
上,在 20~25℃下以 150~200 r/min 震荡、提取 16h。使用慢速定量滤纸,在布氏漏斗上过滤
提取液至 500 ml 接收瓶,转移至 100ml 比色管中,记录提取液的体积,待测。
8.3.3 酸溶性硫酸盐的提取
称取 2.0g 试样(8.2)于 500ml 烧杯中,缓慢加入 100.0ml 盐酸溶液(6.9)。在烧杯上
盖上表面皿,在通风橱中加热至沸腾,小火煮沸 15min。然后用适量水润洗表面皿内侧,在
沸腾状态下加数滴硝酸(6.4)。边搅拌边用移液管缓慢逐滴加入氨水溶液(6.14),直至出现
红褐色氧化物沉淀并使红色石蕊试纸(6.17)变蓝。使用慢速定量滤纸,在布氏漏斗上过滤
提取液至 500ml 接收瓶中,并用水洗滤纸直到滤液无氯离子(即加一滴滤液于盛有少量硝
酸银(6.13)的比色管溶液无沉淀显示)。收集所有滤液,用量筒量取体积,记录提取液的
体积。将提取液转移至 500 ml 玻璃或塑料试剂瓶中待测。
注 3:在加入盐酸溶液过程中,应确保无溅出。
注 4:当加入氨水中和酸时产生大量絮积的氧化物沉淀,一些硫酸盐可能裹杂其中而没能被清洗出来。
在这种情况下,建议二次沉淀。即:小心将带有沉淀的滤纸于原先的烧杯上,加入至少 20ml 盐酸溶液(6.9)
搅拌直到红褐色氧化物沉淀溶解,按照 8.3.3 步骤进行加热、过滤,滤液合并于 8.3.3 提取液。
注 5:收集的所有提取液体积不应超过 200ml。
过滤后的提取液如不能及时测定,应贮存于玻璃瓶或聚乙烯瓶中,在 2~5℃下保存时
间不超过 1 周。样品瓶应完全隔绝空气,以防止硫化物和亚硫酸盐的氧化。
8.4 空白试料的制备
不加入试样,按照 8.3 相同步骤制备空白试料。
9 分析步骤
9.1 酸化煮沸
分别移取 10~200ml 适量试料(8.3)于 500ml 烧杯中,试料中硫酸根离子含量不应超过
50mg。记录试料的准确体积,用水稀释至 200ml。加入 2~3 滴甲基橙溶液(6.12),用盐酸
溶液(6.9)或氢氧化钠溶液(6.11)中和至 pH 值 5~8,再加入 2.0ml 盐酸溶液(6.9),煮沸
至少 5min。如煮沸后溶液澄清,继续 9.2 步骤。如出现不溶物,用慢速定量滤纸趁热过滤
混合物并用少量热水冲洗滤纸,合并滤液及洗液于 500ml 烧杯中,再继续 9.2 步骤。
注 6:如怀疑过滤的不溶物中的沉淀含有可溶态的硫酸盐,可按注意事项 14.1 操作。
9.2 沉淀
用吸管向上述煮沸的溶液中缓慢加入约 80℃的 5~15ml 氯化钡溶液(6.10),再加热该
溶液至少 1h,冷却后放置于 50±10℃恒温箱内沉淀过夜。
9.3 过滤
将恒重的玻璃砂芯漏斗装在抽滤瓶上,小心抽吸过滤沉淀,同时用橡皮套头的玻璃棒搅
起烧杯中的沉淀,用去离子水反复冲洗烧杯,将所有洗液并入玻璃砂芯漏斗中,冲洗砂芯漏
斗的沉淀物至无氯离子。
注 7:最后 3 次可以用 5ml 乙醇(6.2)冲洗砂芯漏斗中的沉淀,缩短干燥时间。
滤液中氯离子的测定方法:向 10ml 比色管中加入 5ml 硝酸银溶液(6.13),再加入抽滤
瓶中的 5ml 过滤冼涤液。如无混浊产生,则确信沉淀中无氯离子,否则应继续冲洗沉淀。
9.4 干燥
取下玻璃砂芯漏斗,按 7.11 步骤烘干恒重,记录最后玻璃砂芯漏斗的质量。
9.5 空白试验
移取与试料体积相同的空白试料(8.4),按照 9.1~9.4 步骤,测定空白试料中硫酸盐的
含量。计算抽滤后干燥恒重的玻璃砂芯漏斗与抽滤前的质量差值。
10 结果计算与表示
10.1 结果计算
样品中水溶性或酸溶性硫酸盐的含量ω(mg/kg),按照公式(1)进行计算。
As
Vm
Vmm
×××−=
012 104116.0m- )(ω
(1)
式中:
ω --样品中水溶性或酸溶性硫酸盐的含量,mg/kg;
m0--空白试料中的沉淀质量,g;
m2--过滤沉淀后玻璃砂芯漏斗质量,g;
m1--用于测定样品前的玻璃砂芯漏斗质量,g;
VA--试料的体积,ml;
VE--提取液的总体积,ml;
mS--试样量,g;
0.4116--质量转换因子(硫酸根/硫酸钡)。
10.2 结果表示
计算结果保留三位有效数字。
11 精密度和准确度
11.1 精密度
ISO 实验室间验证结果详见附录 C。
11.2 准确度
实验室内对加标样品进行了六次平行测定,水溶法:加标量为 5.0~40.0 mg 时,加标
回收率为 94.1~100%;酸溶法:加标量为 4.0~10.0 mg 时,加标回收率为 91.0%~118%。
12 质量保证和质量控制
12.1 空白实验
每批样品应至少测定一个空白实验,样品测定结果中应扣除空白值。如空白值高于
0.0010g 时,应进行重新测定。
12.2 平行样的测定
每批样品应测定 10%的平行样品,少于 10 个样品至少测定一个平行样。平行样测定结
果的相对偏差应在 20%以内。
12.3 样品加标回收率的测定
每批样品应测定 10%的加标样品,实际样品加标回收率应在 80%~120%之间。
13 废物处理
13.1 本实验标准样品溶液应妥善保管,不得随意丢弃。
13.2 本实验产生的废液应集中保管,委托相关单位进行处理。
14 注意事项
14.1 不溶物中硫酸盐的测定
如怀疑滤纸中的不溶物(9.1)可能含有可溶性硫酸盐,应按照以下操作步骤进行测定:
把 9.1 步骤中沉淀和滤纸放至铂蒸发皿中,室温下放到马弗炉中,升到 500℃灰化滤纸,灰
烬与 4g±0.1g 无水碳酸钠(6.5)混合,加热至 900℃使之熔融,保持 15min,冷却至室温。
然后向蒸发皿中加入 50ml 水加热溶解熔融物,用慢速定量滤纸过滤。再用 20ml 水冲洗滤
纸,合并滤液和洗液,按照 9.1~9.4 步骤进行测定。测定出该不溶物中的硫酸盐,加入到土
壤提取液的测定结果中,计算可溶性硫酸盐的总含量。
14.2 实际样品中硫酸盐含量如超出测定上限,可适当减少提取液试份用量。
附录 A
(资料性附录)
本标准与 ISO 11048-1995(E)的章条编号对照
附表 A.1 给出了本标准与 ISO 11048-1995(E)的章条编号对照一览表。
附表 A.1 本标准与 ISO 11048-1995(E)的章条编号对照
本标准章条编号 对应的国际标准章条编号
1 1.1、1.4
- 1.1
2 1.2
3 -
4 1.1、1.3、6.2
- 1.3
- 1.4
- 2.1
- 2.2
5.1 6.8 和表 3
5.2 5.2.4
5.3 6.8、6.9.1
6 3.2.1.1、4.2.1.1、5.2.1、6.3、6.10.1
7.1~7.10、7.12~7.16 2.3.1、2.4.1、3.2.2、4.2.2、5.2.2、6.4
7.11 6.4.1、6.10.1、6.6.5
8.1 1.1
8.2 2.3.2、2.4.2、3.2.3、4.2.3、5.2.3
8.2 注 1、注 2 2.3.2 注 1、注 2
8.2 注 1、注 2 2.4.2 注 3、注 4
- 3.1、注 5
8.3.1 3.2.4
- 3.3
- 4.1
8.3.2 4.2.4
- 注 6
- 4.3
- 5.1、注 7
8.3.3 5.2.4、6.5
注 3 5.2.4(b)
警告 注 8
- 注 9
注 4 注 11
注 5 5.2.4
- 5.3
本标准章条编号 对应的国际标准章条编号
8.4 -
- 6.1
9.1 6.6.1、6.6.2
注 6 注 15
9.2 6.6.3
9.3 6.6.4
9.4 6.6.5
9.5 6.6.6
10 6.7
11 -
12 -
13 -
- 6.8
14.1 6.9.2
14.2 -
- 7.1
- 7.2
附录 A -
附录 B -
附录 C 附录 A
附录 B
(资料性附录)
本标准与 ISO 11048-1995(E)的技术性差异及其原因
附表 B.1 给出了本标准与 ISO 11048-1995(E)的技术性差异及其原因的一览表。
附表 B.1 本标准与 ISO 11048-1995(E)的技术性差异及其原因
本标准条款 技术性差异 原因
删除了原标准 1.4 适用范围和检出限中描
述性内容。 相关内容已在适用范围中叙述。
3 增加了术语和定义条款。 为了便于标准技术内容的理解,增加了本条款。
8.1 修改了土壤样品采集和保存的参照标准。 尽量与国内相关技术规范衔接。
增加了准确度数据,即实验室内验证数
据。
按照 HJ168 规定,实验室内补充
了相关试验内容,确定了方法准
确度。
12 增加了质量保证和质量控制条款。 按照 HJ168 规定,增加本条款。
13 增加了废物处理条款。 按照 HJ168 规定,为了防止实验造成污染,增加本条款。
14.2 增加了注意事项相关内容。 为了满足不同含量样品的监测需求,增加了此项规定。
- 删除了 2.2、3.3、4.3、5.3 物质干重的测定。
在试样的制备过程中明确了测
定干燥后的样品。
附录 A 增加了本标准与 ISO 11048-1995(E)章节编号对照表。
按照采用国际标准的规则要求
增加相关内容。
附录 B 增加了本标准与 ISO 11048-1995(E)技术性差异及其原因。
按照采用国际标准的规则要求
增加相关内容。
附录 C
(资料性附录)
ISO 11048 的实验室间验证结果
11 家实验室分别测定了 4 份土壤样品的酸溶性和水溶性硫酸盐含量和 1 份溶液的硫酸
盐含量。4 份土壤样品的来源,见附表 C.1。1 份溶液的实验室间的重复性(r)和可再现性
(R),见附表 C.2;4 份土壤样品的实验室间重复性(r)和可再现性(R),见附表 C.3、附
表 C.4 和附表 C.5。
附表 C.1 用于实验室间测试的土壤特性
土样 描述
添加石膏的自然土壤(C)--有限溶解的石膏调节的水溶性硫酸盐
添加硫酸钠的自然土壤(C)--高水溶性硫酸盐
自然土壤
来源于工业污染地的土壤/填土
附表 C.2 试验溶液的硫酸盐检测的实验室间测试结果
消除可疑数值后的实验室个数
可疑数值(实验室个数)
可接受的数值
平均值,mg/L
重复性标准偏差 sr,mg/L
重复性变异系数 VCr,%
重复性限度(R=2.8×sr)
可再现性标准偏差 sR,mg/L
可再现性变异系数 VCR,%
可再现性限度(R=2.8×sR)
5247
1.11
164
273
5.20
764
附表 C.3 试验土壤的酸溶性硫酸盐检测的实验室间测试结果
土壤 A B C D
消除可疑数值后的实验室个数
可疑数值(实验室个数)
采纳的数值
平均值,风干土壤的%
重复性标准偏差 sr,风干土壤的%
重复性......
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