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| 标准编号 | HJ 1051-2019 (HJ1051-2019) | | 中文名称 | 土壤 石油类的测定 红外分光度法 | | 英文名称 | Soil - Determination of petroleum oil - Infrared spectrophotometry | | 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 | 11,187 | | 发布日期 | 2019 | | 实施日期 | 2020-04-24 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 1051-2019
Soil - Determination of petroleum oil - Infrared spectrophotometry
中华人民共和国国家环境保护标准
土壤 石油类的测定
红外分光光度法
Soil-Determination of petroleum oil
-Infrared spectrophotometry
2020-04-24 实施
生 态 环 境 部 发 布
目次
前言...ii
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 试剂和材料...1
6 仪器和设备...3
7 样品...3
8 分析步骤...4
9 结果计算与表示...5
10 精密度和准确度...5
11 质量保证和质量控制...6
12 废物处理...6
13 注意事项...7
ii
前言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国土壤污染防治法》,保护生
态环境,保障人体健康,规范土壤中石油类的测定方法,制定本标准。
本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。
本标准为首次发布。
本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。
本标准起草单位:辽宁省鞍山生态环境监测中心。
本标准验证单位:辽宁省生态环境监测中心、辽宁省沈阳生态环境监测中心、长春市环
境监测中心站、辽宁省大连生态环境监测中心、辽宁省辽阳生态环境监测中心和辽宁省盘锦
生态环境监测中心。
本标准生态环境部2019年10月24日批准。
本标准自2020年4月24日起实施。
本标准由生态环境部解释。
土壤 石油类的测定 红外分光光度法
警告:实验中所使用的四氯乙烯对人体健康有害,标准溶液配制、样品制备以及测定过
程应在通风橱内进行,操作时应按规定要求佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤中石油类的红外分光光度法。
本标准适用于土壤中石油类的测定。
当取样量为 10 g,提取液体积为 50 ml,使用 40 mm 石英比色皿时,方法检出限为
4 mg/kg,测定下限为 16 mg/kg。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本
标准。
HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 石油类 petroleum
指在本标准规定的条件下,能够被四氯乙烯提取且不被硅酸镁吸附,在波数为 2930
cm
-1、2960 cm-1、3030 cm-1 全部或部分谱带处有特征吸收的物质。
4 方法原理
土壤用四氯乙烯提取,提取液经硅酸镁吸附,除去动植物油等极性物质后,测定石油类。
石油类的含量由波数分别为 2930 cm-1(CH2基团中 C-H键的伸缩振动)、2960 cm
-1(CH3
基团中 C-H 键的伸缩振动)和 3030 cm-1(芳香环中 C-H键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、
A2960和 A3030,根据校正系数进行计算。
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,实验用水为蒸馏水或同等纯
度的水。
5.1 四氯乙烯(C2Cl4):以干燥 40 mm空石英比色皿为参比,在波数 2930 cm
-1、2960 cm-1
和 3030 cm-1 处吸光度应分别不超过 0.34、0.07和 0。
5.2 正十六烷(C16H34):色谱纯。
5.3 异辛烷(C8H18):色谱纯。
5.4 苯(C6H6):色谱纯。
5.5 无水硫酸钠(Na2SO4)。
置于马弗炉内 450℃加热 4 h,稍冷后置于磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。
5.6 硅酸镁(MgSiO3):150 μm~250 μm(100目~60目)。
取硅酸镁于瓷蒸发皿中,置于马弗炉内 450℃加热 4 h,稍冷后移入干燥器中冷却至室
温,置于磨口玻璃瓶中保存。使用时,称取适量的硅酸镁于磨口玻璃瓶中,根据硅酸镁的质
量,按 6%(m/m)比例加入适量的蒸馏水,密塞并充分振荡,放置 12 h后使用。
5.7 石英砂:270 μm~830 μm(50目~20目)。
置于马弗炉内 450℃烘烤 4 h,稍冷后置于磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。
5.8 玻璃纤维滤膜:直径 60 mm。
置于马弗炉内 450℃烘烤 4 h,稍冷后置于干燥器内贮存。
5.9 正十六烷标准贮备液:ρ≈10000 mg/L。
称取 1.0 g(准确至 0.1 mg)正十六烷(5.2)于 100 ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)稀
释定容至标线,摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1年。或购买市售有证标准物质。
5.10 正十六烷标准使用液:ρ=1000 mg/L。
将正十六烷标准贮备液(5.9)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现
配。
5.11 异辛烷标准贮备液:ρ≈10000 mg/L。
称取 1.0 g(准确至 0.1 mg)异辛烷(5.3)于 100 ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,
摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1年。或购买市售有证标准物质。
5.12 异辛烷标准使用液:ρ=1000 mg/L。
将异辛烷标准贮备液(5.11)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现
配。
5.13 苯标准贮备液:ρ≈10000 mg/L。
称取 1.0 g(准确至 0.1 mg)苯(5.4)于 100 ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,摇
匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1年。或购买市售有证标准物质。
5.14 苯标准使用液:ρ=1000 mg/L。
将苯标准贮备液(5.13)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现配。
5.15 石油类标准贮备液:ρ≈10000 mg/L。
按 65:25:10(V/V)的比例,量取正十六烷(5.2)、异辛烷(5.3)和苯(5.4)配制
混合物。称取 1.0 g(准确至 0.1 mg)混合物于 100 ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容,
摇匀。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1年。或购买市售有证标准物质。
5.16 石油类标准使用液:ρ=1000 mg/L。
将石油类标准贮备液(5.15)用四氯乙烯(5.1)稀释定容于 100 ml 容量瓶中。临用现
配。
5.17 玻璃棉。
使用前,将玻璃棉用四氯乙烯(5.1)浸泡洗涤,晾干备用。
5.18 吸附柱。
在内径 10 mm、长约 200 mm的玻璃柱出口处填塞少量玻璃棉(5.17),将硅酸镁(5.6)
缓缓倒入玻璃柱中,边倒边轻轻敲打,填充高度约为 80 mm。
6 仪器和设备
6.1 红外测油仪或红外分光光度计:能在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处测量吸光度,
并配有 40 mm带盖石英比色皿。
6.2 水平振荡器:振荡频次为(150~250)次/min。
6.3 马弗炉。
6.4 天平:感量为 0.01 g和 0.0001 g。
6.5 具塞锥形瓶:100 ml。
6.6 玻璃漏斗:直径为 60 mm。
6.7 采样瓶:500 ml,广口棕色玻璃瓶,具聚四氟乙烯衬垫。
6.8 一般实验室常用器皿和设备。
7 样品
7.1 样品采集和保存
按照 HJ/T 166的相关要求进行样品的采集和保存。样品装满装实采样瓶(6.7),密封后
置于冷藏箱内,尽快运回实验室分析。若暂时不分析,应在 4℃以下冷藏保存,保存时间为
7 d。
7.2 样品的制备
除去样品中的异物(石子、叶片等),混匀。称取 10 g(精确至 0.01 g)样品,加入适
量无水硫酸钠(5.5),研磨均化成流沙状,转移至具塞锥形瓶(6.5)中。
7.3 干物质含量的测定
在称取样品的同时,另取一份样品,按照 HJ 613测定土壤样品干物质含量。
7.4 试样的制备
在锥形瓶(7.2)中加入 20.0 ml四氯乙烯(5.1),密封,置于振荡器(6.2)中,以 200
次/min的频次振荡提取 30 min。静置 10 min 后,用带有玻璃纤维滤膜(5.8)的玻璃漏斗(6.6)
将提取液过滤至 50 ml比色管中。再用 20.0 ml四氯乙烯(5.1)重复提取一次,将提取液和
样品全部转移过滤。用 10.0 ml四氯乙烯(5.1)洗涤具塞锥形瓶、滤膜、玻璃漏斗以及土壤
样品,合并提取液。将提取液倒入吸附柱(5.18),弃去前 5 ml流出液,保留剩余流出液,
待测。
注:如土壤样品中石油类含量过高,可适当增加重复提取次数。
7.5 空白试样的制备
称取 10 g(精确到 0.01 g)石英砂(5.7)代替土壤样品,按与试样制备(7.4)相同的
步骤进行空白试样的制备。
8 分析步骤
8.1 校准
分别移取 2.00 ml 正十六烷标准使用液(5.10)、2.00 ml 异辛烷标准使用液(5.12)和
10.00 ml苯标准使用液(5.14)于 3个 100 ml容量瓶中,用四氯乙烯(5.1)定容至标线,
摇匀。正十六烷、异辛烷和苯标准溶液的浓度分别为 20.0 mg/L、20.0 mg/L和 100 mg/L。
以 40 mm石英比色皿加入四氯乙烯(5.1)为参比,分别测量正十六烷、异辛烷和苯标
准溶液在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 处的吸光度 A 2930、A 2960、A3030。将正十六烷、
异辛烷和苯标准溶液在上述波数处的吸光度按照公式(1)联立方程式,经求解后分别得到
相应的校正系数 X,Y,Z和 F。
AZAYAX 29303030296029301 (1)
式中:ρ1 --石油类标准溶液浓度,mg/L;
A2930、A 2960、A3030--各对应波数下测得的吸光度;
X--与 CH2基团中 C-H键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;
Y--与 CH3基团中 C-H键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;
Z--与芳香环中 C-H 键吸光度相对应的系数,mg/L/吸光度;
F--脂肪烃对芳香烃影响的校正因子,即正十六烷在 2930 cm-1与 3030 cm-1处的吸
光度之比。
对于正十六烷和异辛烷,由于其芳香烃含量为零,即 029303030
A ,则有:
)(
)(
3030
2930
HA
HA
F (2)
)()()(29602930 HAYHAXH (3)
)()()(29602930 IAYIAXI (4)
由公式(2)可得 F 值,由公式(3)和(4)可得 X 和 Y 值。对于苯,则有:
BA
BAZBAYBAXB
)(
由公式(5)可得 Z 值。
式中:ρ(H)--正十六烷标准溶液的浓度,mg/L;
ρ(I) --异辛烷标准溶液的浓度,mg/L;
ρ(B) --苯标准溶液的浓度,mg/L;
A2930(H)、A2960(H)、A3030(H)--各对应波数下测得正十六烷标准溶液的吸光度;
A2930(I)、A2960(I)、A3030(I) --各对应波数下测得异辛烷标准溶液的吸光度;
A2930(B)、A2960(B)、A3030(B)--各对应波数下测得苯标准溶液的吸光度。
注:红外测油仪或红外分光光度计出厂时如果设定了校正系数,可以直接按 11.3.1 进行校正系数的检
验。
8.2 试样的测定
将经硅酸镁吸附后的剩余流出液(7.4)转移至 40 mm石英比色皿中,以四氯乙烯(5.1)
作参比,在波数 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1处测量其吸光度 A 2930、A2960、A3030。按照
公式(1)计算石油类浓度。
8.3 空白试验
按与试样的测定(8.2)相同的步骤,进行空白试样(7.5)的测定。
9 结果计算与表示
9.1 结果计算
土壤中石油类的含量 w(mg/kg),按照公式(6)进行计算:
dmWm
2
(6)
式中:w-土壤中石油类的含量,mg/kg;
ρ2--提取液中石油类浓度,mg/L;
V--提取液体积,ml;
m--土壤样品质量,g;
Wdm--土壤干物质含量,%。
9.2 结果表示
测定结果小数点后位数的保留与方法检出限一致,最多保留 3位有效数字。
10 精密度和准确度
10.1 精密度
六家实验室分别对石油类浓度约为 30 mg/kg 的花园土壤统一样品、70 mg/kg的污灌区
土壤统一样品和 150 mg/kg 的炼铁厂土壤统一样品进行 6次重复测定,实验室内相对标准偏
差分别为 5.0%~7.4%、3.9%~5.9%和 1.9%~4.0%;实验室间相对标准偏差分别为 3.9%、
2.7%和 2.4%;重复性限分别为 5 mg/kg、9 mg/kg 和 11 mg/kg;再现性限分别为 6 mg/kg、
10 mg/kg和 14 mg/kg。
10.2 准确度
六家实验室分别对石油类浓度约为 30 mg/kg 的花园土壤统一样品、70 mg/kg的污灌区
土壤统一样品和 150 mg/kg的炼铁厂土壤统一样品进行加标分析测定,加标量分别为 300 μg、
700 μg和 1500 μg,加标回收率范围分别为 83.6%~88.9%、84.9%~91.7%和 84.4%~90.3%;
加标回收率最终值分别为(86.5±4.2)%、(88.0±5.0)%和(87.1±4.8)%。
11 质量保证和质量控制
11.1 四氯乙烯品质检验
四氯乙烯须避光保存。使用前须按照(5.1)进行四氯乙......
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