HJ 803-2016 土壤和沉积物 12种金属元素的测定 王水提取-电感耦合等离子体质谱法

1中华人民共和国国家环境保护标准HJ803-2016土壤和沉积物12种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法Soilandsediment-Determinationofaquaregiaextractsof12metalelements-Inductivelycoupledplasmamassspectrometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2016-06-24发布2016-08-01实施发布环境保护部i目次前言..............................................................................................................................................II1适用范围....................................................................................................................................12规范性引用文件........................................................................................................................13方法原理....................................................................................................................................14干扰和消除................................................................................................................................25试剂和材料................................................................................................................................26仪器和设备................................................................................................................................37样品............................................................................................................................................38分析步骤....................................................................................................................................49结果计算与表示........................................................................................................................610精密度和准确度........................................................................................................................611质量保证和质量控制................................................................................................................712废物处理....................................................................................................................................713注意事项....................................................................................................................................7附录A(资料性附录)多原子离子干扰和干扰校正方程..............................................................8附录B(资料性附录)方法的精密度和准确度汇总数据............................................................10ii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金属元素的测定方法，制定本标准。本标准规定了用王水提取测定土壤和沉积物中镉、钴、铜、铬、锰、镍、铅、锌、钒、砷、钼、锑共12种金属元素的电感耦合等离子体质谱法。本标准为首次发布。本标准附录A和附录B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：云南省环境监测中心站。本标准验证单位:四川省环境监测总站、江苏省环境监测中心、云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所、重庆市环境监测中心、曲靖市环境监测站和泰州市环境监测中心站。本标准环境保护部2016年6月24日批准。本标准自2016年8月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1土壤和沉积物12种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法警告：硝酸和盐酸具有强腐蚀性和强氧化性，操作时应按规定要求佩戴防护用品，避免接触皮肤和衣服。样品的预处理过程应在通风橱中进行操作。1适用范围本标准规定了测定土壤和沉积物王水提取液中12种金属元素的电感耦合等离子体质谱法。本标准适用于土壤和沉积物中镉（Cd）、钴（Co）、铜（Cu）、铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）、钒（V）、砷（As）、钼（Mo）、锑（Sb）共12种金属元素的测定。若通过验证，本标准也可适用于其它金属元素的测定。当取样量为0.10g，消解后定容体积为50ml时，12种金属元素的方法检出限和测定下限见表1。表1方法检出限和测定下限（mg/kg）元素镉钴铜铬锰镍铅锌钒砷钼锑方法检出限0.070.030.520.72270.70.60.10.3电热板消解测定下限0.280.122.082.888282.82.40.41.2方法检出限0.090.040.620.41210.40.40.050.08微波消解测定下限0.360.162.481.64841.61.60.200.322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/T166土壤环境监测技术规范HJ613土壤干物质和水分的测定重量法GB17378.3海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输GB17378.5海洋监测规范第5部分：沉积物分析3方法原理土壤和沉积物样品用盐酸/硝酸（王水）混合溶液经电热板或微波消解仪消解后，用电感耦合等离子体质谱仪进行检测。根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。试样由载气带入雾化系统进行雾化后，目标元素以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、解离、原子化和电离，转化成带电荷的正离子经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据离子的质荷比进行分离并定性、定量分析。在一定浓度范围内，离子的质荷比所对应的响应值与其浓度成正比。24干扰和消除4.1质谱干扰质谱干扰主要包括多原子离子干扰、同量异位素干扰、氧化物和双电荷离子干扰等。多原子离子干扰是ICP-MS最主要的干扰来源，可利用干扰校正方程、仪器优化以及碰撞反应池技术加以解决，常见的多原子离子干扰见附录A中的表A.1。同量异位素干扰可使用干扰校正方程进行校正，或在分析前对样品进行化学分离等方法进行消除，主要的干扰校正方程见附录A中的表A.2。氧化物干扰和双电荷干扰可通过调节仪器参数降低影响。4.2非质谱干扰非质谱干扰主要包括基体抑制干扰、空间电荷效应干扰、物理效应干扰等。其干扰程度与样品基体性质有关，可采用稀释样品、内标法、优化仪器条件等措施消除和降低干扰。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优级纯试剂。实验用水为新制备的去离子水或同等纯度的水。5.1盐酸：ρ（HCl）＝1.19g/ml。5.2硝酸：ρ（HNO3）＝1.42g/ml。5.3盐酸-硝酸溶液（王水）：3+1，用（5.1）和（5.2）配制。5.4硝酸溶液：c（HNO3）＝0.5mol/L，用（5.2）配制。5.5硝酸溶液：2+98，用（5.2）配制。5.6硝酸溶液：1+4，用（5.2）配制。5.7标准溶液5.7.1单元素标准储备液用高纯度的金属（纯度大于99.99%）或金属盐类（基准或高纯试剂）配制成100mg/L～1000mg/L含硝酸溶液（5.4）的标准储备溶液，溶液酸度保持在1.0%（v/v）以上。亦可购买市售有证标准物质。5.7.2多元素混合标准储备液：ρ＝10.0mg/L。用硝酸溶液（5.4）稀释单元素标准储备液（5.7.1）配制。亦可购买市售有证标准物质。5.7.3多元素标准使用液：ρ＝200μg/L。用硝酸溶液（5.4）稀释标准储备液（5.7.1或5.7.2）配制成多元素混合标准使用液。亦可购买市售有证标准物质。5.7.4内标标准储备液：ρ＝10.0mg/L。宜选用6Li、45Sc、74Ge、89Y、103Rh、115In、185Re、209Bi为内标元素。可用高纯度的金属（纯度大于99.99%）或金属盐类（基准或高纯试剂）配制。亦可购买市售有证标准物质进行配制，介质为硝酸溶液（5.4）。5.7.5内标标准使用液：ρ＝100μg/L。用硝酸溶液（5.4）稀释内标储备液（5.7.4）配制成内标标准使用液。由于不同仪器使用的蠕动泵管管径不同，在线加入内标时，加入的浓度也不同，因此在配制内标标准使用液时应使内标元素在试样中的浓度为10μg/L～50μg/L。35.7.6调谐液：ρ＝10μg/L。宜选用含有Li、Be、Mg、Y、Co、In、Tl、Pb和Bi元素的溶液为质谱仪的调谐溶液。可用高纯度的金属（纯度大于99.99%）或相应的金属盐类（基准或高纯试剂）进行配制，亦可直接购买市售有证标准物质。注1：所有元素的标准溶液配制后均应在密封的聚乙烯或聚丙烯瓶中保存。5.8慢速定量滤纸。5.9载气：氩气，纯度≥99.999%。6仪器和设备6.1电感耦合等离子体质谱仪：能够扫描的质量范围为5amu～250amu，分辨率在10%峰高处的峰宽应介于0.6amu～0.8amu。6.2温控电热板：控制精度±0.2℃，最高温度可设定至250℃。6.3微波消解仪：输出功率1000W～1600W。具有可编程控制功能，可对温度、压力和时间（升温时间和保持时间）进行全程监控；具有安全防护功能。6.4分析天平：精度为0.0001g。6.5聚四氟乙烯密闭消解罐：可抗压、耐酸、耐腐蚀，具有泄压功能。6.6锥形瓶：100ml。6.7玻璃漏斗。6.8容量瓶：50ml。6.9尼龙筛：0.15mm（100