| 标准编号 | HJ 809-2016 (HJ809-2016) | | 中文名称 | 水质 亚硝胺类化合物的测定 气相色谱法 | | 英文名称 | Water quality - Determination of nitrosamine compounds - Gas chromatography | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z16 | | 字数估计 | 12,151 | | 发布日期 | 2016-07-26 | | 实施日期 | 2016-10-01 | | 标准依据 | 环境保护部公告2016年第52号 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 809-2016: 水质 亚硝胺类化合物的测定 气相色谱法
HJ 809-2016 英文名称: Water quality - Determination of nitrosamine compounds - Gas chromatography
中华人民共和国国家环境保护标准
水质 亚硝胺类化合物的测定 气相色谱法
1 适用范围
本标准规定了测定水中亚硝胺类化合物的气相色谱法。
本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中 N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基
二乙胺、N-亚硝基二正丙胺和 N-亚硝基二苯胺的测定。
当取样体积为 250 ml 时,本标准的方法检出限分别为:N-亚硝基二甲胺 0.6 μg/L、
N-亚硝基二乙胺 0.5 μg/L、N-亚硝基二正丙胺 0.5 μg/L、N-亚硝基二苯胺 0.4 μg/L;测定
下限分别为:N-亚硝基二甲胺 2.4 μg/L、N-亚硝基二乙胺 2.0 μg/L、N-亚硝基二正丙胺 2.0
μg/L、N-亚硝基二苯胺 1.6 μg/L。
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。
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
HJ/T 164 地下水环境监测技术规范
3 方法原理
用二氯甲烷萃取样品中的亚硝胺类化合物,经脱水和浓缩,弗罗里硅土柱或碱性氧化
铝柱净化后定容。用毛细管柱分离,氢火焰离子化检测器(FID)测定。
以保留时间定性,外标法定量。
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分析纯化学试剂。
实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。
4.1 二氯甲烷(CH2Cl2):农残级。
4.2 甲醇(CH3OH): 农残级。
4.3 丙酮(C3H6O): 农残级。
4.4 戊烷(C5H12): 农残级。
4.5 乙醚 [(C2H5)2O]: 农残级。
4.6 硫代硫酸钠(Na2S2O3):优级纯。
4.7 无水硫酸钠(Na2SO4):优级纯。
使用前,应在马弗炉中于 450 ℃灼烧 4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中密封,置于干燥器中保存。
4.8 氯化钠(NaCl):优级纯。
使用前,应在马弗炉中于 350 ℃灼烧 4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中密封,置于干燥器中保存。
4.9 硫酸:ρ(H2SO4)=1.84 g/ml,优级纯。
4.10 硫酸溶液:1+4(v/v)。
用硫酸(4.9)配制。
4.11 氢氧化钠(NaOH):优级纯。
4.12 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=2 mol/L。
称取 8.0 g氢氧化钠(4.11)溶于适量水中,待冷却至室温后稀释定容至 100 ml,混
匀。转入塑料试剂瓶中保存。
4.13 弗罗里硅土(Florisil):60目~100目。
在马弗炉中于 650℃灼烧 5 h,冷却后贮存于具玻璃塞或内衬铝箔螺旋盖的棕色玻璃
容器内。使用前,取适量灼烧后的弗罗里硅土,在内衬铝箔螺旋盖的玻璃容器中于 130℃
活化 16 h,加入 2 ml水,振摇充分混合 10 min,静置至少 2 h后使用。
4.14 碱性氧化铝(Alumina):100目~200目。
称取 l00.0 g氧化铝于 500 ml具玻璃塞或内衬铝箔螺旋盖的棕色玻璃容器中,加入 2 ml
水,振摇充分混合 10 min,静置至少 2 h后使用。
4.15 混合标准贮备液:ρ=2000 mg/L。
分别称取 0.200 g(精确至 0.0001 g)N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二乙胺、N-亚硝基二
正丙胺和 N-亚硝基二苯胺,溶于适量二氯甲烷(4.1),全量转入 10 ml容量瓶中,用二氯
甲烷(4.1)定容至标线,混匀,于 4 ℃以下冷藏、避光和密封可保存 6 个月。亦可直接
购买市售有证标准溶液。
4.16 混合标准使用液:ρ=200 mg/L 。
准确移取 1.00 ml混合标准贮备液(4.15)于 10 ml容量瓶中,用二氯甲烷(4.1)定
容至标线,混匀,于 4℃以下冷藏、避光和密封可保存 2个月。
4.17 玻璃棉:市售经过硅烷化处理的玻璃棉。
4.18 氮气:纯度≥99.999%。
4.19 氢气:纯度≥99.99%。
4.20 助燃气:无油压缩空气,经 5Å分子筛净化。
5 仪器和设备
5.1 气相色谱仪:具氢火焰离子化检测器(FID),具分流/不分流进样口,柱箱可程序升温。
5.2 色谱柱Ⅰ:石英毛细管色谱柱,柱长 30 m×内径 0.25 mm,膜厚 0.25 µm,固定相为
5%二苯基-95%二甲基聚硅氧烷,或其它等效色谱柱。
5.3 色谱柱Ⅱ:石英毛细管色谱柱,柱长 30 m×内径 0.25 mm,膜厚 0.25 µm,固定相为
35%二苯基-65%二甲基聚硅氧烷,或其它等效色谱柱。
5.4 浓缩装置:旋转蒸发仪(或具有相同功能的浓缩装置)和氮吹浓缩仪。
5.5 层析柱Ⅰ:约 400 mm长×22 mm内径,用于弗罗里硅土柱净化法。
5.6 层析柱Ⅱ:约 300 mm长×10 mm内径,用于碱性氧化铝柱净化法。
5.7 分液漏斗:500 ml,具聚四氟乙烯塞。
5.8 一般实验室常用仪器和设备。
6 样品
6.1 样品的采集和保存
参照 HJ/T 91和 HJ/T 164的相关规定采集样品。用硬质磨口玻璃瓶或具聚四氟乙烯材
质盖垫的螺纹口玻璃瓶采集样品,样品应充满样品瓶并加盖密封,于 4 ℃以下冷藏、避光
保存和运输。采样后应在 7 d内对样品进行萃取,萃取后若不能及时测定,应于 4℃以下
冷藏、避光和密封保存,30 d内完成分析测定。
6.2 试样的制备
6.2.1 萃取和浓缩
6.2.1.1 量取 250 ml样品于 500 ml分液漏斗(5.7)中,用硫酸溶液(4.10)或氢氧化钠
溶液(4.12)调节样品的 pH 值为 6~9,加入 50 ml 二氯甲烷(4.1),振荡萃取 2 min,静
置 10 min,两相分层,收集有机相,重复萃取 2 次~3 次。合并有机相于锥形瓶中,加入
无水硫酸钠(4.7)脱水干燥。
注 1:若萃取过程中出现乳化现象,可采用在样品中加入 10 g氯化钠(4.8),或采用离心、超声等
机械方式破乳,也可采用冷冻的方法破乳。
6.2.1.2 不需净化的样品,使用浓缩装置(5.4)将萃取液浓缩至 1 ml(V1),待测。需要
净化的样品,使用浓缩装置(5.4)将萃取液浓缩至 5 ml,待净化。
注 2:若使用旋转蒸发仪浓缩,应在加热温度 40℃、旋转速度 60 r/min 条件下进行。
6.2.2 净化
对于成分复杂的地表水、工业废水和生活污水,萃取后使用弗罗里硅土(4.13)柱或
碱性氧化铝(4.14)柱进行净化。
6.2.2.1 弗罗里硅土柱净化
在层析柱Ⅰ(5.5)底部放入约 0.5 cm厚的玻璃棉(4.17),再放入 22.0 g已活化的弗
罗里硅土(4.13),轻敲柱子使其内容物向下沉实,在弗罗里硅土层上端加入约 0.5 cm厚
的无水硫酸钠(4.7)。用 40 ml乙醚/戊烷(15+85,v/v)淋洗柱子,弃去淋洗液,当无水
硫酸钠层恰好暴露于空气之前,加入浓缩后的 5 ml萃取液(6.2.1.2)。
用 90 ml乙醚/戊烷(15+85,v/v)进行第一次洗脱,然后用 100 ml丙酮/乙醚(5+95,
v/v)进行第二次洗脱,收集合并两次洗脱液。使用浓缩装置(5.4)将收集的洗脱液浓缩
至 1.0 ml(V1),待测。
6.2.2.2 碱性氧化铝柱净化
在层析柱Ⅱ(5.6)底部放入约 0.5 cm厚的玻璃棉(4.17),再放入 12.0 g准备好的碱
性氧化铝(4.14),轻敲柱子使其内容物向下沉实,在碱性氧化铝层上端加入约 1 cm厚的
无水硫酸钠(4.7)。用 10 ml乙醚/戊烷(3+7,v/v)淋洗柱子,弃去淋洗液,当无水硫酸
钠层恰好暴露于空气之前,加入浓缩后的 5 ml萃取液(6.2.1.2)。
用 10 ml乙醚/戊烷(3+7,v/v)进行第一次洗脱,然后用 60 ml乙醚/戊烷(1+1,v/v)
进行第二次洗脱,收集合并两次洗脱液。使用浓缩装置(5.4)将收集的洗脱液浓缩至 1.0ml(V1),待测。
注 3:两种净化方法均可满足实验需要,可根据实验室实际情况进行选择。若通过验证满足方法要
求,也可使用其它净化方法。
6.3 空白试样的制备
量取 250 ml同批次实验用水代替样品,按照与试样的制备(6.2)相同步骤,制备空白试样。
7 分析步骤
7.1 仪器参考条件
不同型号气相色谱仪的最佳工作条件不同,应按照仪器说明书进行操作。
本标准给出的仪器参考条件如下:
进样口温度:250℃。
进样方式:分流进样,分流比为 5:1。
柱箱温度:初始温度 50℃,保持 2.5 min,以 30℃/min 的速率升至 220℃,保持 4 min。
柱流量:氮气 1.2 ml/min。
进样体积:1.0 μl。
检测器温度:300℃;燃气:氢气流量 30 ml/min;助燃气:空气流量 400 ml/min。
7.2 校准曲线的绘制
取 6个 5ml容量瓶,分别加入适量二氯甲烷(4.1),分别加入 25.0 μl、50.0 μl、100.0
μl、150.0 μl、200.0 μl、250.0 μl混合标准使用液(4.16),用二氯甲烷(4.1)定容,摇匀,
配制成 4种亚硝胺类化合物质量浓度分别为 1.00 mg/L、2.00 mg/L、4.00 mg/L、6.00 mg/L、
8.00 mg/L和 10.0 mg/L的混合标准系列。按照仪器参考条件(7.1),由低浓度到高浓度依
次进行测定。以亚硝胺类化合物的质量浓度(mg/L)为横坐标,峰面积或峰高为纵坐标,绘制校准曲线。
7.3 试样的测定
准确移取 1.00 μl制备好的试样(6.2),按照与绘制校准曲线相同的仪器参考条件(7.1)
和步骤(7.2)进行测定。
7.4 空白试验
准确移取 1.00 μl 制备好的空白试样(6.3),按照与试样的测定相同的仪器参考条件
(7.1)和步骤(7.3)进行测定。
8 结果计算与表示
8.1 定性分析
根据组分保留时间对目标化合物进行定性。在本标准参考的色谱条件下,4种亚硝胺
类化合物的标准色谱图见图 1。当存在干扰峰时,可用色谱柱Ⅱ(5.3)做辅助定性,色谱
柱Ⅱ中 4种亚硝胺类化合物的标准色谱图见附录 B。
8.2 定量分析
用外标标准曲线法,按照公式(1)计算样品中目标化合物的质量浓度(μg/L)。
8.3 结果表示
当测定结果小于 10.0 μg/L时,保留至小数点后一位;当测定结果大于或等于 10.0 μg/L
时,保留三位有效数字。
9 精密度和准确度
9.1 精密度
6家实验室分别对含有 4种亚硝胺类化合物的 3种浓度(8 µg/L、20 µg/L、40 µg/L)
的统一样品进行了测定,实验室内相对标准偏差分别为 1.8%~13.0%、1.2%~12.7%和 0.4%
~12.7%;实验室间相对标准偏差分别为 8.5%~14.5%、10.3~10.9%和 8.6%~13.2%;重复
性限分别为 0.9 μg/L ~1.7 μg/L、2.3 μg/L ~2.9 μg/L和 4.4 μg/L ~6.6 μg/L;再现性限分别为
2.3 μg/L ~2.7 μg/L、4.4 μg/L ~5.2 μg/L和 8.3 μg/L ~14.4 μg/L。
9.2 准确度
6家实验室分别对地表水、生活污水和工业废水三种类型的实际样品进行了加标分析
测定,加标量分别为 2.0 µg、5.0 µg、10.0 µg,加标回收率范围分别为:N-亚硝基二甲胺
48.3%~85.8%,N-亚硝基二乙胺 54.9%~82.3%,N-亚硝基二正丙胺 54.9%~84.3%,N-亚
硝基二苯胺 63.3%~98.5%。
4种亚硝胺类化合物的精密度和准确度结果,参见附录 A。
10 质量保证和质量控制
10.1 每批试剂须做一次空白试验,试剂空白值应低于方法检出限。
10.2 每 20 个样品或每批次(少于 20 个样品)样品应至少分析一个实验室空白,
空白值应低于方法检出限。
10.3 校准曲线的相关系数应大于或等于 0.995。
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