路径: 主页 > HJ > 第2页 > HJ 840-2017 | 标准编号 | HJ 840-2017 (HJ840-2017) | | 中文名称 | 环境样品中微量铀的分析方法 | | 英文名称 | Technical guidelines for environmental impact assessment Analytical methods for micro-quantity of uranium in environmental samples | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z33 | | 字数估计 | 34,336 | | 发布日期 | 7/7/2017 | | 实施日期 | 8/1/2017 | | 发布机构 | 生态环境部 | HJ 840-2017: 环境样品中微量铀的分析方法
HJ 840-2017 英文名称: Technical guidelines for environmental impact assessment Analytical methods for micro-quantity of uranium in environmental samples
中华人民共和国国家环境保护标准
代替 GB 6768-86,GB 11220.1-89,GB 11223.2-89,GB 11223.1-89,GB 12378-90,GB 12377-90
环境样品中微量铀的分析方法
1 适用范围
本标准规定了环境水样、空气、生物和土壤样品中微量铀的分析方法。
本标准适用于环境水样、空气、生物、土壤样品中微量铀的分析，也适用于对核设施营
运单位、核技术利用单位、铀（钍)矿和伴生放射性矿开发利用单位的铀污染监测。
5.1 方法原理
在硝酸介质中，铀酰离子与硫氰酸根生成的络合物被磷酸三丁酯定量萃取，经铀试剂Ⅲ
反萃取后，以固体荧光法测定铀或在硝酸介质中，铀酰离子被三正辛基氧膦定量萃取分离后，
以固体荧光法测定铀。
5.2 试剂
试剂要求及含量表示方法同 3.2。
5.2.1 铀标准贮备溶液：ρ(U)=1.00 mg/mL同 3.2.3。
5.2.2 铀标准系列工作溶液（临用时配制）
用硝酸酸化水将ρ(U)=1.00 mg/mL铀标准贮备溶液逐级稀释成不同浓度的铀标准溶液
5.2.3 碳酸钠(Na2CO3)。
5.2.4 碳酸钠溶液：ρ(NaCO3) =50 mg/mL
称取 50 g 无水碳酸钠(5.2.3)，用水溶解，稀释至 1000 mL。
5.2.5 硫氰酸钾（KSCN）。
5.2.6 硫氰酸钾溶液：c(KSCN)=6 mol/L
称取 291 g硫氰酸钾(5.2.5)，用水溶解后，稀释至 500 mL。
5.2.7 酒石酸（C4H6O6）。
5.2.8 酒石酸溶液：c(C4H6O6) =2 mol/L
称取 150 g酒石酸(5.2.7)，用水溶解，稀释至 500 mL。
5.2.9 氨水(NH3·H2Ｏ)：质量浓度 25%～28%。
5.2.10 乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8·2H2O)。
5.2.11 乙二胺四乙酸二钠溶液：ρ(C10H14N2Na2O8) =75 mg/mL
称取 7.5 g 乙二胺四乙酸二钠（C10H14N2Na2O8·2H2O,简称 EDTA 二钠）(5.2.10)，加少
量水，滴加氨水(5.2.9)使之完全溶解后，用水稀释至 100 mL。
5.2.12 硝酸铵（NH4NO3）。
5.2.13 硝酸铵溶液：ρ（NH4NO3）=400 mg/mL
称取 400 g硝酸铵(5.2.12)，用水溶解后，稀释至 1000 mL。
5.2.14 偶氮胂Ⅲ(C22H18O14N4S2As2)。
5.2.15 偶氮胂Ⅲ溶液：ρ(C22H18O14N4S2As2)=0.02 g/L
称取 0.1000 g 偶氮胂Ⅲ(5.2.14)，用硝酸酸化水溶解后，转入 100mL容量瓶中，稀释
至刻度，此溶液浓度为 0.1 g/L 。使用时取 10.0mL 该溶液于 500mL 容量瓶中，
用硝酸酸化水稀释至刻度。
5.2.27 磷酸三丁酯-二甲苯溶液：ψ[(C4H9O) 3PO/C6H4(CH3)2]=20%
取一定体积的磷酸三丁酯(5.2.18)，用等体积的 50 mg/mL 的碳酸钠溶液(5.2.4)洗涤
2～3 次，再用水洗至中性。取洗涤过的磷酸三丁酯与二甲苯(5.2.16)按体积比 1+4 混匀。
5.2.28 混合熔剂，将 98 份氟化钠粉末(5.2.21)与 2 份氟化锂粉末(5.2.22)均匀混合。
5.2.29 三正辛基氧膦-环己烷溶液
称取 19.33 g 三正辛基氧膦(5.2.19)，溶于环己烷(5.2.17)中，并稀释至 500 mL。
5.2.30 混合掩蔽剂溶液
1 1.2-环己二胺四乙酸（简称 CyDTA）溶液：ρ(CyDTA)=60 mg/mL
称取 30 gCyDTA(5.2.20)，放入 500 mL 烧杯中，加水 100 mL，滴加 20%氢氧化钠溶液
(5.2.24)至其完全溶解。然后，用 1 mol/L 硝酸(5.2.26)或氢氧化钠溶液(5.2.24)调至中性，
再用水稀释至 500mL；
2 氟化钠溶液：ρ(NaF)=30mg/mL
称取 15 g 氟化钠(5.2.21)，用水溶解，稀释至 500mL；
3 取等体积的 1.2-环己二胺四乙酸溶液①和氟化钠溶液②混匀,即成混合掩蔽剂溶液。
5.3 主要仪器设备
5.3.1 光电荧光光度计
激发波长范围 320～370 nm；
测定范围 5×10-9～1×10-5g铀/珠。
5.3.2 燃烧装置
酒精喷灯或液化石油气灯或煤气灯，温度可达到 1100℃。
5.3.3 铂丝环：将直径 0.5 mm 的铂丝一端熔入玻璃棒，另一端绕成内径为 3 mm 的圆环。
5.3.4 铂皿：内径 10 mm，深 2 mm。
5.3.5 氟化钠压片器。
5.3.6 马福炉：控温精度±3 ℃。
5.4 样品采集、运输、保存与预处理
5.4.1 样品采集、运输和保存同本标准 3.4.1。
5.4.2 样品预处理同本标准 3.4.2.1。
5.5 分析步骤
5.5.1 标准曲线绘制
将氟化钠或混合熔剂分别和 5.2.2 中所配制的铀标准溶液烧制成熔珠或熔片，其操作方
法见附录 C。烧制熔珠的条件为：火焰（氧化焰）温度 980～1050 ℃,全熔后持续 20～30 s,
退火 5～10 s，冷却 15 min 后,在光电荧光光度计上测定其荧光强度。用荧光强度与对应的铀
浓度作图，绘制成不同量级的标准曲线。
5.5.2 样品分析
5.5.2.1 磷酸三丁酯萃取-铀试剂Ⅲ反萃取
取 100mL（视铀含量而定）水样放入 150 mL 分液漏斗中，依次加入 2mL 硫氰酸钾溶
液(5.2.6)、2 mL 酒石酸溶液(5.2.8)、6 mL乙二胺四乙酸二钠溶液(5.2.11)（含氟较高的
水样，可再加 1 mL 饱和硝酸铝溶液，以消除氟的干扰），每加入一种试剂后均应摇匀。用
1+1 硝酸或 1+1 氨水调节 pH为 2～3（精密 pH试纸指示），加入 5 mL 磷酸三丁酯-二甲苯
溶液(5.2.27)，充分振荡 5 min，静置分层后，弃去水相。用 5 mL 硝酸铵溶液(5.2.13)洗
涤有机相二次，每次振荡 2 min，弃去水相。加 1.00 mL 偶氮胂Ⅲ溶液(5.2.15)，振荡 3 min，
静置分层后，将下层水相全部或定量分取部分与氟化钠或混合熔剂烧制熔珠或熔片。
以下操作同 5.5.1。
5.5.2.2 三正辛基氧膦萃取
取 100 mL（视铀含量而定）水样放入 150 mL 分液漏斗内，加入 7mL 硝酸(4.2.25)和
0.5 mL 混合掩蔽剂溶液(5.2.30)，摇匀，加入 1.00 mL 三正辛基氧膦-环己烷溶液
(5.2.29)。充分振荡 5min，静置分层后，弃去水相，定量分取有机相部分与氟化钠或混合
熔剂烧制熔珠或熔片，以下操作同 5.5.1。
5.6 结果计算
按式(7)计算水样中的铀含量
6 磷酸三丁酯萃取--分光光度法
本方法适用于污染源排放废水中微量铀的测定。测定范围为 2～100 μg/L；相对标准偏
差优于 10%；全程回收率大于 90%。
6.1 方法原理
在硝酸介质中，铀酰离子与硫氰酸根生成的络合物被磷酸三丁酯定量萃取后，经铀试剂
Ⅲ反萃取,以分光光度法测定铀。
6.5 分析步骤
6.5.1 工作曲线绘制
在 7 个 150mL 分液漏斗内，分别加入 0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00μg
铀标准溶液，用水加至 100mL，摇匀。依次加入 2mL 硫氰酸钾溶液(6.2.6)、2 mL 酒石酸
溶液 (6.2.7)、6 mL乙二胺四乙酸二钠溶液(6.2.8)，每加入一种试剂均应摇匀。用 1+1 硝
酸或 1+1 氨水溶液调节 pH 为 2～3（精密 pH 试纸指示）。加入 10 mL 磷酸三丁酯-煤油溶
液(6.2.5)，充分摇荡 5 min，静置分层后弃去水相。用 5 mL 硝酸铵溶液(6.2.9)洗涤有机
相二次，每次振荡 2min，弃尽洗涤液，加入 10.0mL偶氮胂Ⅲ溶液(6.2.11)，振荡 2 min，
静置分层后，将水相转入 10mL 离心试管内，离心 3 min，移入 3 cm比色皿内，于 655 nm
波长处，以试剂空白作参比，测定吸光度，并绘制工作曲线。
6.5.2 样品分析
取 100mL 水样（视铀含量而定）于 150mL分液漏斗内，以下操作按 6.5.1 进行。
如果水样中含有机物较多，应将水样蒸干，反复用硝酸和过氧化氢处理，蒸干、直至残
渣变白为止。最后，用 100mL 硝酸酸化水溶解残渣，并转入 150mL 分液漏斗中，
以下操作同 6.5.1。
6.6 结果计算
按式(8)计算水样中的铀含量
7 磷酸三丁酯萃取--固体荧光法
本方法适用于各类动物和植物样品灰中铀的测定。
测定范围为 5.0×10-9～5.0×10-5g/g灰；回收率大于 80%。
7.1 方法原理
生物样品经干式灰化，用王水处理，再用硝酸处理，然后将硝酸铀酰转化为硫氰酸铀酰
络合物，用磷酸三丁酯-二甲苯溶液萃取，偶氮胂Ⅲ溶液反萃取，以固体荧光法测定铀。
7.2 试剂
试剂要求及含量表示方法同 3.2
7.5 分析步骤
7.5.1 标准曲线的绘制
在 20 个 20 mL 的瓷坩埚内分别加入 100 mg 氟化钠(7.2.20)，再分别加入不同浓度的
铀标准系列使用溶液(7.2.22)，缓慢蒸干，加入 2 滴 2%的硝酸溶液(7.2.2)，用玻璃棒搅匀
拌成小团。用铂丝环托起，从燃烧装置火焰的上方慢慢移入氧化焰中(980～1050 ℃)熔融后，
持续 30 s，把熔珠慢慢从火焰上方移出，退火 5～10 s，冷却 15 min 后，用光电荧光光度计
测定其荧光强度。以荧光强度与相应珠球的铀含量作图，绘制四条不同量级的标准曲线。
7.5.2 样品分析
7.5.2.1 称取样品灰 0.2000～1.0000 g（视铀含量而定），于 30 mL 瓷坩埚中，滴加几滴水
润湿，慢慢加入 10 mL 王水(7.2.5)，在砂浴上蒸干。再加入 6 mL 硝酸溶解(7.2.1)，蒸干。
7.5.2.2加入6 mL 50%的硝酸溶液(7.2.3)，趁热用蓝带定量滤纸过滤于125mL分液漏斗中，
坩埚和滤纸用 2%的热硝酸溶液(7.2.2) 15 mL 分次洗涤，洗液均收入同一分液漏斗中，向
分液漏斗中加入 20 mL 水，再依次加入 2 mL 硫氰酸钾溶液(7.2.7)、2 mL 酒石酸溶液
(7.2.8)、6 mL乙二胺四乙酸二钠盐溶液(7.2.9)和 2 mL 硝酸铝-硝酸混合溶液 (7.2.18)，
每加入一种试剂均应摇匀，用50%的硝酸溶液(7.2.3)或(1+1)的氨水溶
液调节 pH至2～3（用精密 pH试纸指示）。
7.5.2.3 加入 5mL 磷酸三丁酯-二甲苯溶液(7.2.19)，充分振荡 5 min，静置分层，弃去水相。
7.5.2.4 加入 5 mL 硝酸铵溶液(7.2.10)，洗涤有机相一次，振荡 2min，弃去水相。
7.5.2.5 加入 2 mL 偶氮胂Ⅲ溶液(7.2.15)，振荡 3min，静置分层，将下层水相全部转入
20mL 瓷坩埚中，缓慢蒸干。加入 100mg 氟化钠(7.2.20)，
烧制珠球及测定荧光强度的操作与 7.5.1 相同。
7.7 精密度
用相对标准偏差表示，实验室内小于 20%；实验室间小于 25%。
8 TBP 萃取--固体荧光法
本方法适用于环境空气中微量铀的分析。空气取样体积为 30m3，熔珠重 80±5 mg 时，
铀的测定范围为 6.7×10-10～1.3×10-6g/m3。
8.1 方法原理
将空气滤膜经干法灰化、氢氟酸脱硅、硝酸处理，磷酸三丁酯(TBP)--二甲苯萃取铀，
直接取有机相烧制熔珠，以固体荧光法测定铀。
8.2 试剂
试剂要求及含量表示方法同 3.2。
8.5 分析步骤
8.5.1 标准曲线的绘制
将氟化钠片(8.2.8)用铂丝环托起，用微量注射器分别移取 0.050 mL 铀标准工作系列
溶液(8.2.10)，滴在氟化钠片(8.2.8)上烧制熔珠。从燃烧装置火焰的上方慢慢移入氧化焰
中，控制火焰（氧化焰）温度为 980～1050℃，熔融后持续 20～30 s，把熔珠慢慢从火焰上
方移出，退火 10 s，放入干燥器中，冷却 15 min 后，用光电荧光光度计测定其荧光强度。
以荧光强度与相应珠球的铀含量作图，绘制四条不同量级的标准曲线。
8.5.2 样品分析
将经预处理后的样品用 3 mL硝酸钠-硝酸混合溶液(8.2.13)，分四次洗涤坩埚中灰盐，
并转入 10mL具塞刻度试管中，加入 1.00mL TBP-二甲苯溶液(8.2.12)，摇动 3 min，静
置 15 min，完全分相后，用微量注射器移取 0.050 mL有机相烧制熔珠。
在光电荧光光度计上测量荧光强度。
8.6 计算结果
样品中铀含量按式(10)计算
9 CL-5209 萃淋树脂分离--2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚分光光度法
本方法适用于土壤中铀含量的测定，测定范围：0.5～15 μg/g。
9.1 方法原理
土壤样品经灼烧有机物后，用氢氟酸除硅，氢氧化钾和过氧化钠熔融后，用硝酸浸出，
铀(Ⅵ)以硝酸铀酰形式能被 CL-5209 萃淋树脂所吸附，树脂上的铀再用混合络合剂解吸。
当 pH为 7.8 时，在水-丙酮介质中，铀(Ⅵ)与 2-(5-溴-2-吡啶偶氮) -5-二乙氨基苯酚（简
称 Br-PADAP），氟离子形成稳定的紫红色络合物，在 578 nm处进行分光光度测定。
9.2 试剂
试剂要求及含量表示方法同 3.2。
9.5 分析步骤
9.5.1 色层柱的制备
色层柱底部填装少量脱脂棉并充满水，称取 1 gCL-5209 萃淋树脂(9.2.24)装入色层柱
中，上部再覆盖少量脱脂棉。用 10 mL 碳酸钠溶液(9.2.11)洗涤色层柱两次，然后再用蒸
馏水淋洗至中性。使用前用 10 mL 1 mol/L(9.2.4)的硝酸溶液平衡色层柱。溶液流经色层柱
的流速控制在 0.8～1.2mL/min。
9.5.2 工作曲线的绘制
9.5.2.1 移取 0.00，0.40，0.60，0.80 ，1.00，1.20 ，1.60mL 1.0 μg/mL 的铀标准溶液
(9.2.21)于一系列裂解石墨坩埚中，在电炉上低温蒸干，取下。
9.5.2.2 稍冷，加入 3 mL 氢氟酸(9.2.2)，1 mL硝酸(9.2.3)，蒸干。
9.5.2.3 加入 5 g 氢氧化钾(9.2.22)，1 g 过氧化钠(9.2.23)，放在有保温圈的 2000W 电
炉上，盖上石棉板，加热 15min。关电炉后取出坩埚。
9.5.2.4 稍冷，将坩埚放入 150mL烧杯中，用 ......
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