搜索结果: HJ 890-2017, HJ890-2017
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| HJ 890-2017 |
英文版
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419
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HJ 890-2017
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土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法
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HJ 890-2017
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有效
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| 标准编号 | HJ 890-2017 (HJ890-2017) | | 中文名称 | 土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法 | | 英文名称 | Soil and sediment. Determination of polychlorinated biphenyl mixtures. Gas chromatography | | 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 | 18,181 | | 发布日期 | 2017-12-17 | | 实施日期 | 2018-02-01 | | 引用标准 | GB 17378.3; GB 17378.5; HJ 494; HJ 613; HJ 783; HJ/T 166 | | 标准依据 | 环境保护部公告2017年第73号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物的气相色谱法。本标准适用于土壤和沉积物中PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254和PCB1260共5种多氯联苯工业品的测定，其他多氯联苯工业品若通过验证也可用本方法测定。当取样量为5g，定容体积为1.0 ml时，本方法测定5种多氯联苯工业品的检出限为5μg/kg，测定下限为20μg/kg。 | HJ 890-2017
(Soil and sediment - Determination of PCB mixtures - Gas chromatography)
中华人民共和国国家环境保护标准
土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定
气相色谱法
Soil and sediment -Determination of polychlorinated biphenyl
mixtures-Gas chromatography
2017-12-17 发布
2018-02-01 实施
环 境 保 护 部 发 布
i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..2
5 干扰和消除.2
6 试剂和材料.2
7 仪器和设备.3
8 样品.4
9 分析步骤..6
10 结果计算与表示6
11 精密度和准确度8
12 质量保证和质量控制.9
13 废物处理9
附录 A （资料性附录） 方法的精密度和准确度..10
附录 B （资料性附录） 标准样品确认柱色谱图..11
附录 C （资料性附录） 推荐的特征识别峰.12
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，规范土壤和沉积物
中多氯联苯工业混合物的测定方法，制定本标准。
本标准规定了测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物的气相色谱法。
本标准的附录A、附录B和附录C为资料性附录。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织制订。
本标准起草单位：国家环境分析测试中心。
本标准验证单位：湖南省环境监测中心、湘潭市环境监测站、无锡市环境监测中心、苏
州市环境监测中心、山东省分析测试中心和北京锦绣大地技术检测分析中心。
本标准环境保护部2017年12月17日批准。
本标准自2018年2月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
1土壤和沉积物 多氯联苯混合物的测定 气相色谱法
警告：本方法所用的有机溶剂和试剂均有一定毒性，实验操作应在通风橱中进行，并按
规定佩戴防护器具，避免接触皮肤和衣物。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物的气相色谱法。
本标准适用于土壤和沉积物中 PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254和 PCB1260
共 5种多氯联苯工业品的测定，其它多氯联苯工业品若通过验证也可用本方法测定。
当取样量为 5 g，定容体积为 1.0 ml时，本方法测定 5种多氯联苯工业品的检出限为
5 μg/kg，测定下限为 20 μg/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。
GB 17378.3 海洋监测规范第 3部分：样品采集、贮存与运输
GB 17378.5 海洋监测规范第 5部分：沉积物分析
HJ 494 水质采样技术指导
HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法
HJ 783 土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法
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
多氯联苯同系物 PCBs congener
多氯联苯（PCBs）又称氯化联苯，是联苯苯环上的氢原子被氯原子取代而形成的一类
人工合成有机物，从一氯联苯到十氯联苯，共有 209种化合物，这些化合物分子式虽然不同，
但有类似的化学结构，称为同系物。
3.2
特征识别峰 diagnostic peak
每种多氯联苯工业品在 GC/ECD谱图中都有 70~80个可辨认的色谱峰。其中一些色谱
峰丰度较大，分离较好，与周边色谱峰的相对位置和强弱具有明显特征，易于辨认，称为特
征识别峰。
24 方法原理
土壤和沉积物样品中的多氯联苯用有机溶剂提取，提取液经浓硫酸、硅胶柱净化，浓缩
定容后用气相色谱分离，电子捕获检测器检测。通过样品色谱峰的保留时间和峰形与标准样
品进行比对定性，选择 5~10个特征识别峰，用外标法定量。
5 干扰和消除
土壤和沉积物中可能存在的六六六、有机磷农药、含氧化合物等不会干扰 PCBs的测定。
浓度大于 5 μg/kg的 DDE、DDD和 DDE会干扰定量，在选择特征识别峰时需避开这些化合
物的出峰时间。
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。
6.1 实验用水
在 1 L分液漏斗中加入 500 ml去离子水或蒸馏水和 100 ml正己烷，振摇 10 min静置分
层后，将水相放出，保存在棕色玻璃瓶中备用。正己烷可重复使用 3次。
6.2 正己烷（C6H14）：农残级，或浓缩 100倍后未检出 PCBs。
6.3 二氯甲烷（C2H2Cl2）：农残级，或浓缩 50倍后未检出 PCBs。
6.4 丙酮（C3H6O）：农残级，或未检出 PCBs。
6.5 无水乙醇（C2H5OH）：HPLC级，或浓缩 100倍后未检出 PCBs。
6.6 硝酸：ρ（HNO3）=1.42 g/ml。
6.7 硫酸：ρ（H2SO4）=1.84 g/ml。
6.8 氢氧化钾（KOH）：纯度 85%。
6.9 碳酸氢钠（NaHCO3）。
6.10 无水硫酸钠（Na2SO4）。
马弗炉中 450℃灼烧 4 h，取出置于洁净干燥器中备用。
6.11 二氯甲烷-正己烷混合溶液：1+1。
用二氯甲烷（6.3）和正己烷（6.2）按 1∶1的体积比混合。
6.12 硝酸溶液：ρ（HNO3）=1 mol/L。
取 6.9 ml硝酸（6.6），加入 100 ml水中，混匀。
6.13 硫酸溶液：1+9。
取 10 ml硫酸（6.7），加入 90 ml水中，混匀。
6.14 氢氧化钾溶液：ρ（KOH）=0.05 g/ml。
取 59 g氢氧化钾（6.8）溶于少量水中，稀释至 1 L。
6.15 氢氧化钾-乙醇溶液：1 mol/L。
称取 33 g氢氧化钾（6.8）加入 500 ml无水乙醇（6.5），溶解后混匀。
6.16 碳酸氢钠溶液：ρ（NaHCO3）=0.02 g/ml。
3称取 2 g碳酸氢钠（6.9），溶解于 100 ml水中，混匀。
6.17 多氯联苯标准样品
PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254、PCB1260等市售多氯联苯标准样品。
注：部分市售 PCB系列标准样品是甲醇溶剂，甲醇和正己烷、石油醚等非极性溶剂不能以任何比互
溶，稀释比应大于 15∶1。
6.18 多氯联苯标准贮备液：ρ=5.00 mg/L。
用正己烷（6.2）稀释多氯联苯标准样品（6.17）。在高密封标样瓶中避光冷藏，至少可
保存 6个月。
6.19 铜丝（珠或粉）。
使用前浸泡于硝酸溶液（6.12）中去除表面氧化层后，用水洗涤至中性后再依次用丙酮
（6.4）和正己烷（6.2）洗涤 3次。
6.20 硅胶：75 μm~150 μm（200目~100目）。
130℃活化 16 h，置于洁净干燥器中备用。
6.21 碱性硅胶。
取硅胶（6.20）98 g，加入氢氧化钾溶液（6.14）40 ml，充分振荡，成粉末状，装瓶后
保存于干燥器中。
6.22 酸性硅胶。
取硅胶（6.20）56 g，加入硫酸（6.7）44 g，充分振荡，成粉末状，装瓶后保存于干燥
器中。
6.23 复合硅胶柱：可采用以下方法装填，也可购买市售产品。
在层析柱（7.6）底部垫一小团玻璃棉（6.27），加入 40 ml正己烷（6.2），依次装填无水
硫酸钠（6.10）1 g、硅胶（6.20）1 g、碱性硅胶（6.21）3 g、硅胶（6.20）1 g、酸性硅胶（6.22）
8 g、硅胶（6.20）1 g、无水硫酸钠（6.10）1 g。放出正己烷，使其液面刚好与硅胶柱上层
无水硫酸钠齐平，待用。
6.24 硅胶净化柱：商品化柱，1 000 mg/6 ml，聚乙烯或聚丙烯柱体。
6.25 硅藻土：75 μm ~150 μm（200目~100目）。
马弗炉中 450℃灼烧 4 h，取出置于洁净干燥器中备用。
6.26 石英砂：150 μm~830 μm（100目~20目）。
马弗炉中 450℃灼烧 4 h，取出置于洁净干燥器中备用。
6.27 洁净玻璃棉。
6.28 高纯氮气：纯度≥99.999%。
7 仪器和设备
7.1 气相色谱仪：具有分流/不分流进样口、程序升温功能和电子捕获检测器。
7.2 色谱柱：石英毛细管色谱柱。
分析柱：非极性，30 m0.25 mm0.25 μm，100%聚甲基硅氧烷固定液，或其他等效色谱
柱；
确认柱：中极性，30 m0.25 mm0.25 μm，14%氰丙基苯基-86%二甲基聚硅氧烷固定液，
4或其他等效色谱柱。
7.3 提取装置：索氏提取装置、自动索氏提取仪、加速溶剂萃取仪或其他性能相当的提取
装置。
7.4 浓缩装置：氮吹浓缩仪、旋转蒸发仪、K-D浓缩仪、平行离心蒸发仪或其他性能相当
的设备。
7.5 玻璃回流装置。
7.6 层析柱：长 300 mm，内径 10 mm~15 mm，底部具有聚四氟乙烯活塞的玻璃柱。
7.7 分析天平：感量 0.01 g。
7.8 一般实验室常用仪器和设备。
8 样品
8.1 样品采集和保存
按照 HJ/T 166的相关要求采集和保存土壤样品，按照 HJ 494的相关要求采集水体沉积
物样品，按照 GB 17378.3的相关要求采集海洋沉积物样品。样品采集后，在 4℃下避光保
存，30 d内完成萃取，40 d内完成萃取液的分析。
8.2 样品的制备
去除样品中的异物，称取样品 5 g（精确至 0.01 g），加入圆底烧瓶中。使用索氏提取时，
样品中加入适量无水硫酸钠（6.10），研磨成流砂状，装入提取管中。对于含硫较高的沉积
物样品加入适量铜粉（6.19）。使用加压流体萃取时，样品中加入适量硅藻土（6.25），研磨
至无块状，装入萃取池中。对于含硫较高的沉积物样品加入适量铜粉（6.19）。
制备风干土壤及沉积物样品，可分别按照 HJ/T 166和 GB 17378.3相关部分进行操作。
8.3 水分的测定
称取样品的同时，按照 HJ 613测定土壤样品干物质含量，按照 GB 17378.5测定沉积物
样品含水率。
8.4 试样的制备
8.4.1 提取
8.4.1.1 碱液回流
在装有样品的圆底烧瓶中，加入氢氧化钾-乙醇溶液（6.15）50 ml，沸水浴回流 1 h，将
上清液转入预先加有 100 ml正己烷（6.2）和 500 ml水的分液漏斗中，并将碱解残渣用 20 ml
乙醇（6.5）洗涤三次，合并至分液漏斗中。用硫酸溶液（6.13）调节溶液至中性后，萃取 5 min
~10 min，静置分层，弃去水样。
8.4.1.2 加压流体萃取
将萃取池和接收瓶对应放好，萃取剂为二氯甲烷-正己烷混合溶液（6.11），萃取温度
5100℃，加热时间 5 min，萃取时间 5 min，循环萃取 2次，萃取后氮气吹扫 60 s。或按照 HJ 783
进行萃取条件的设置和优化。
8.4.1.3 索氏抽提和自动索氏抽提
将滤筒放入索氏提取管中，连接好萃取设备，打开加热器，控制速度，二氯甲烷-正己
烷混合溶液（6.11）回流 16 h。或按照自动索氏抽提优化的条件萃取 4 h~6 h。
8.4.2 净化
8.4.2.1 硫酸净化
提取液转换溶剂为正己烷后，加入约 5 ml~10 ml硫酸（6.7），摇动片刻静置分层后，弃
去硫酸相，再重复硫酸洗涤至硫酸相无色。加入 100 ml碳酸氢钠溶液（6.16），振摇 2 min，
静置分层，弃去水相，再重复洗涤至水样 pH值为中性。在玻璃三角漏斗中，先装入少量玻
璃棉（6.27），然后装入约 10 g的无水硫酸钠（6.10），并以 15 ml正己烷（6.2）洗涤，弃去
洗涤液。加入提取液，以梨形烧瓶收集。用适当的浓缩设备浓缩至 2 ml左右，转入刻度试
管中。
8.4.2.2 硅胶柱净化
于层析柱（7.6）中，先装入少量玻璃棉（6.27）。在预先加有 20 ml正己烷（6.2）的烧
杯中加入 3.0 g硅胶（6.20），适当搅拌，倒入层析柱中，并用少量正己烷（6.2）洗涤烧杯转
入层析柱中，放出多余正己烷至硅胶层上方 0.5 cm处，加入少量无水硫酸钠（6.10）。将浓
缩后的试样加入层析柱中，并用 2 ml正己烷（6.2）洗涤刻度试管，加入层析柱。将 40 ml
正己烷（6.2）加入滴液漏斗中，并将滴液漏斗与层析柱连接，调节流速至大约每秒 1滴，
用梨形瓶收集。
对于基体较干净的样品，也可采用商品化的硅胶净化柱（6.24）净化。使用前用 10 ml
正己烷（6.2）洗涤硅胶净化柱（6.24），当液面至填料层上方 1 mm~2 mm处，将浓缩后的
样品定量转入净化柱中，用 12 ml正己烷（6.2）淋洗，控制适当的流速，用刻度试管接收。
8.4.2.3 脱硫
对于含有单质硫的沉积物样品，将铜丝（珠）（6.19）放入洗脱液中脱硫，铜表面变黑
后用硝酸溶液（6.12）处理至铜表面有金属光泽，依次用水、丙酮（6.4）和正己烷（6.2）
洗涤后，再次放入样品中，反复若干次，直至铜表面不变黑。
8.4.3 浓缩定容
将洗脱液用浓缩装置（7.4）浓缩至 2 ml左右，转移至刻度试管中进一步浓缩定容到 1.0
ml，待测。
注：对于 PCBs浓度较高或干扰不明显的土壤样品，可直接将提取液转溶剂至正己烷，浓缩至 2 ml左
右，全部转移至复合硅胶柱（6.23）上用 100 ml正己烷（6.2）洗脱，收集洗脱液，浓缩定容至 1.0 ml
后待测。
68.5 空白试样的制备
用石英砂（6.26）替代实际样品，按与试样制备（8.4）相同的步骤制备空白试样。
9 分析步骤
9.1 仪器参考条件
进样口温度：225℃；不分流进样，1.0 min后分流，分流比 50∶1；柱压：110 kPa；柱
温：100℃保持 2 min，以 15℃/min升温至 160℃，再以 5℃/min升温至 300℃，保持 10 min；
进样量：1.0 μl；补充气（尾吹气）：50 ml/min；电子捕获检测器（ECD）温度：300℃。
确认柱程序升温：60℃保持 2 min，以 30℃/min升温至 160℃，再以 3℃/min升温至 260℃，
保持 7 min。
9.2 校准曲线的建立
将多氯联苯标准贮备液（6.18）用正己烷稀释配制成浓度为 0.05 μg/ml、0.10 μg/ml、
0.25 μg/ml、0.50 μg/ml、1.00 μg/ml的标准系列溶液。按照仪器参考条件（9.1）进行分析，
得到不同浓度的色谱图，以各标准系列溶液的浓度为横坐标，以其对应的特征识别峰面积之
和为纵坐标，绘制校准曲线。
当样品中 PCBs浓度较高或干扰不明显时，可以以各标准系列溶液的浓度为横坐标，以
PCBs总峰面积之和为纵坐标，建立校准曲线。
9.3 试样测定
将制备好的试样（8.4）按照与校准曲线的建立（9.2）相同的仪器分析条件进行测定。
9.4 空白试验
将制备好的空白试样（8.5）按照与试样测定（9.3）相同的仪器分析条件进行测定。
10 结果计算与表示
10.1 定性分析
优化仪器条件，分别测定多氯联苯系列标准（PCB1221、PCB1242、PCB1248、PCB1254
和 PCB1260）和实际样品，比较标准谱图和样品谱图，根据特征识别峰的保留时间和相对
强弱，判断 PCBs的污染类型。对于混合型污染，样品色谱峰会覆盖低氯代、中氯代和高氯
代区域，样品谱图和标准谱图匹配度低，可借助 GC/MS定性，并用 PCB1242/PCB1254（1∶
1）为标准，进行定量。PCBs标准样品在分析柱上的色谱图见图 1。
注：确认柱色谱图参见附录 B。
7注 1：同一化合物在不同产品中的含量不同，当色谱条件固定后，同一化合物的色谱峰保留时间相同。
注 2：7种指示性 PCBs（PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180）的位置
在图 1中进行了标识。
图 1 PCBs 标准样品在分析柱上的色谱图
10.2 定量分析
确定 PCBs污染类型后，使用相应的标准样品，根据特征识别峰面积之和用外标法进行
定量。选择一组特征识别峰进行定量时，尽可能在 PCBs同系物出峰时段的前、中、后区域
选取不同氯含量的色谱峰，并避开 DDE、DDD和 DDT等干扰物。特征识别峰的数量以 5~10
个为宜，参见附录 C。
当试料中 PCBs的浓度超过校准曲线范围时，应适当稀释。
10.3 结果计算
10.3.1 土壤样品的结果计算
土壤样品中 PCBs的含量 W1（μg/kg）按照式（1）计算：
8式中：W1--样品中 PCBs的含量，μg/kg；
ρ--试料中 PCBs的浓度，μg/ml；
V--试料定容体积，ml；
M--样品称样量，g；
Wdm--样品干物质含量，%；
D--稀释因子。
10.3.2 沉积物样品的结果计算
沉积物样品中 PCBs的含量 W2（μg/kg）按照式（2）计算：
式中：W2--样品中 PCBs的含量，μg/kg；
ρ--试料中 PCBs的浓度，μg/ml；
V--试料定容体积，ml；
M--样品称样量，g；
W--样品含水率，%；
D--稀释因子。
10.4 结果表示
当测定结果小于 100 μg/kg时，保留至整数位；测定结果大于等于 100 μg/kg时，保留 3
位有效数字。
11 精密度和准确度
11.1 精密度
6家实验室分别对土壤和沉积物中 PCBs含量为 218 μg/kg、1.09 mg/kg和 5.46 mg/kg的
统一样品进行 6次重复测定：实验室内相对标准偏差范围分别为 7.9%~12%、3.8%~9.0%、
4.5%~8.7%；实验室间相对标准偏差分别为 1.7%、2.7%、2.9%；重复性限分别为：56 μg/kg、
0.20 mg/kg、0.90 mg/kg；再现性限分别为：59 μg/kg、0.22 mg/kg、0.98 mg/kg，参见附录 A
表 A.1。
11.2 准确度
6家实验室分别对土壤和沉积物中 3个不同含量的 PCB1242加标样品进行了测定，加
标浓度分别为 218 μg/kg、1.09 mg/kg、5.46 mg/kg，每个样品重复测定 6次，加标回收率范
（1）
（2）
9围分别为 85.5%~89.5%、85.9%~93.5%、89.3%~96.7%，加标回收率最终值分别为：87.4%±
3.3%、90.3%±5.4%、92.9%±5.6%，参见附录 A表 A.2。
12 质量保证和质量控制
12.1 空白
每 20个样品或每批次（少于 20个样品/批）测定一个实验室空白，空白结果应小于方
法检出限。
12.2 校准曲线
校准曲线的相关系数 r >0.995。每分析 15~20个样品后，测定一次标准系列中间浓度点，
测定结果与标准值的相对误差在±25%以内，校准曲线可以继续使用，否则需重新建立校准
曲线。
注：校准曲线范围较宽时，可用二次方程拟合。
12.3 平行样
每 20个样品或每批次（少于 20个样品/批）应至少选择一个样品进行平行测定，相对
偏差应在 35%以内。
12.4 基体加标样品
每 20个样品或每批次（少于 20个样品/批）应至少选择一个样品进行基体加标实验，
基体加标回收率应在 70%~130%之间。
13 废物处理
实验产生的有机废液和废物应分类收集，集中保管，送具有资质的单位统一处置。
附录 A
（资料性附录）
方法的精密度和准确度
表 A.1 方法精密度汇总（n=6）
化合物名称
含量
（mg/kg）
实验室内相对标
准偏差
（%）
实验室间相对
标准偏差
（%）
重复性限 r
（mg/kg）
再现性限 R
（mg/kg）
PCB1242 0.218 7.9~12 1.7 0.056 0.059
PCB1242 1.09 3.8~9.0 2.7 0.20 0.22
PCB1242 5.46 4.5~8.7 2.9 0.90 0.98
表 A.2 方法准确定汇总（n=6）
化合物名称 样品类型
加标量
（mg/kg）
加标回收率范围
（%）
加标回收率最终值
（%）
PCB1242 土壤 0.218 85.5~89.5 87.4±3.3
PCB1242 湖泊沉积物 1.09 85.9~93.5 90.3±5.4
PCB1242 污染土壤 5.46 89.3~96.7 92.9±5.6
附录 B
（资料性附录）
标准样品确认柱色谱图
图 B.1 PCBs 标准样品在确认柱上的色谱图
PCB1242
PCB1248
PCB1254
PCB1221
附录 C
（资料性附录）
推荐的特征识别峰
图 C.1至 C.5是基于 100%聚甲基硅氧烷毛细管柱分析的结果，在相同的分析条件下，
编号相同的色谱峰具有相同的保留时间。可根......
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