《編制說(shuō)明-冶金行業(yè)選冶渣場(chǎng)重金屬質(zhì)量控制和評(píng)估 鎳的測(cè)定 PAN 分光光度法》

基本信息

標(biāo)準(zhǔn)草案中文冶金行業(yè)選冶渣場(chǎng)重金屬質(zhì)量控制和評(píng)估鎳的測(cè)定PAN分光光度法

名稱(chēng)Qualitycontrolandevaluationofheavymetalsintailingsreservoirsandslag

英文disposalsitesofmetallurgicalindustry–Determinationofnickelinsmelting

slagfieldofmetallurgicalindustrybyPANSpectrophotometry

制定□修訂計(jì)劃編號(hào)2021TB016

項(xiàng)目類(lèi)型

（被修訂標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)及編號(hào)：）

起止時(shí)間2022年1月---2022年12月

南京師范大學(xué)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、南京化學(xué)試劑股份有限公司、南京市產(chǎn)品質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)起草監(jiān)督檢驗(yàn)院、中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、

單位生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、南京鯤騰環(huán)境科技有限公司、安徽銅冠有色金屬

（池州）有限責(zé)任公司、江蘇省蘇州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心

起草組王風(fēng)賀、趙波、李繼寧、蘭韜、王志剛、周斌華、孫亞威、李書(shū)欽、巢靜波、李海

成員峰、何躍、江少杰、陸家騮

項(xiàng)目調(diào)整

情況

背景、目的和意義

1、鎳在合金的制取中非常重要，常常與銀、鉛、銅和鐵礦石共生，在工業(yè)廢

水中，鎳通常出現(xiàn)在合金的腐蝕產(chǎn)物中，但是在自然界中水體中很少檢測(cè)到鎳。2017

年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，

鎳化合物在一類(lèi)致癌物清單中，金屬鈷，金屬鎳和含有66-67%鎳、13-16%鉻和7%

鐵的合金粉末的體內(nèi)植入異物、鎳金屬和鎳合金在2B類(lèi)致癌物清單中。

背景2、目前我們國(guó)家暫時(shí)沒(méi)有高靈敏快速檢測(cè)鎳離子的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB

11910-1989水質(zhì)鎳的測(cè)定丁二酮肟分光光度法）檢測(cè)限為0.25mg/L，而目前我

們國(guó)內(nèi)大多數(shù)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)為0.1mg/L，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)行的國(guó)家最大限

量排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，建立一種新的高靈敏的廢水中鎳的分光光度快速檢測(cè)方法的行

業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有重要的實(shí)際意義。PAN方法檢測(cè)水中的鎳，最低檢測(cè)濃度高達(dá)

0.01mg/L，能夠?qū)崿F(xiàn)鎳離子的高靈敏快速檢測(cè)。該方法具有儀器簡(jiǎn)單、操作方便、

檢測(cè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，是一種適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的快速簡(jiǎn)便的分析方法。

目的規(guī)范冶金行業(yè)選冶渣場(chǎng)鎳的高靈敏度快速檢測(cè)工作技術(shù)要求。

本文件的實(shí)施，對(duì)修復(fù)方案參數(shù)的選擇和冶金行業(yè)選冶渣場(chǎng)的安全利用具有重

意義

要意義。

工作簡(jiǎn)況

標(biāo)準(zhǔn)主要王風(fēng)賀負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本起草和修改、趙波負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本起草和方法學(xué)、李繼寧負(fù)

起草人任責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本起草和驗(yàn)證、蘭韜負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、王志剛負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、

務(wù)分工周斌華負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、孫亞威負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、李書(shū)欽負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

推廣、巢靜波負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、李海峰負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、何躍負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的

應(yīng)用推廣、江少杰負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣、陸家騮負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用推廣。

1.分工情況

南京師范大學(xué)作為標(biāo)準(zhǔn)編制牽頭單位主要負(fù)責(zé)前期的資料調(diào)研、草案編制及根

據(jù)專(zhuān)家及參編單位意見(jiàn)進(jìn)行修改工作；中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、南京化學(xué)試劑股份有限

公司、南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院、中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司、

中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所、南京鯤騰環(huán)境科技有限公

司、安徽銅冠有色金屬（池州）有限責(zé)任公司、江蘇省蘇州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心等主要負(fù)

責(zé)對(duì)草案提出修改建議及文件終稿的應(yīng)用推廣。

主要工作

2.起草階段

過(guò)程

2021年11月，本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目承擔(dān)單位在接到標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)后成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組。

2021年12月標(biāo)準(zhǔn)編制組組織召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)暨第一次討論會(huì)。

2022年1月至7月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在系統(tǒng)調(diào)研并分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則、規(guī)范、

標(biāo)準(zhǔn)、指南的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果及實(shí)驗(yàn)室研究情況，編制了《冶金

行業(yè)選冶渣場(chǎng)重金屬質(zhì)量控制和評(píng)估鎳的測(cè)定PAN分光光度法》草案。

2022年8月，本規(guī)范完成立項(xiàng)。

2022年9月至2022年12月，標(biāo)準(zhǔn)編制組結(jié)合多次研討，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行修

改，并編制完成草案的編制說(shuō)明。

標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

1、與政策銜接

本標(biāo)準(zhǔn)制定前，標(biāo)準(zhǔn)編制組對(duì)現(xiàn)行法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則進(jìn)行了系統(tǒng)的梳

理，在此基礎(chǔ)上制定了本標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)鎳離子檢測(cè)：GB11912-1989水質(zhì)鎳的測(cè)

定火焰原子吸收分光光度法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)廢水及受到污染的環(huán)境水樣，

最低檢出濃度為0.05mg/L，校準(zhǔn)曲線(xiàn)的濃度范圍0.2-5.0mg/L（大型儀器）。國(guó)

內(nèi)鎳離子檢測(cè)：GB/T20255.4-2006硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法鈷、鐵、錳、鉬、鎳、

鈦和釩量的測(cè)定原子吸收分光光度法（大型儀器）。國(guó)內(nèi)鎳離子檢測(cè)：GB

11910-1989水質(zhì)鎳的測(cè)定丁二酮肟分光光度法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用丁二酮肟（二

甲基乙二醛肟）分光光度法測(cè)定工業(yè)廢水及受到鎳污染的環(huán)境水。最低檢出濃度

標(biāo)準(zhǔn)編制原

為0.25mg/L。（檢測(cè)線(xiàn)不達(dá)標(biāo)）

則

2、結(jié)構(gòu)合理

本文件編制依據(jù)“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，注重

標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，本文件嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：

標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定進(jìn)行編寫(xiě)和表述。

3、具有可操作性

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要包括應(yīng)用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、總體要求、

方法提要、試劑和材料、儀器與設(shè)備、樣品制備與保存、測(cè)定步驟、工作程序，

在各個(gè)環(huán)節(jié)都制定了詳細(xì)可行的條款。

1、范圍

本技術(shù)規(guī)范適用于礦山選冶渣場(chǎng)污染水質(zhì)鎳的分光光度法高靈敏快速檢測(cè)

的方法、內(nèi)容及要求。

2、規(guī)范性引用文件

具體包括：

GB50137城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)；GB16889生活垃圾填埋場(chǎng)污

染控制標(biāo)準(zhǔn)；HJ682污染場(chǎng)地術(shù)語(yǔ)；HJ/T164地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范；HJ25.1

場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則；HJ25.2場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則；HJ25.3

污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則；GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；

GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；GB25464-2010陶瓷工業(yè)污染

物排放標(biāo)準(zhǔn)；GB21900-2008電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

3、術(shù)語(yǔ)和定義

3.1顯色劑：是一種在溶液中能與鎳（Ⅱ）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有顏色的化合物，

以達(dá)到被檢測(cè)目的的試劑。

3.2PAN：1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚1-(2-pyridylazo)-2-naphthol

重金屬鎳（Ⅱ）的顯色劑。

3.3掩蔽劑：測(cè)定鎳（Ⅱ）時(shí)，鐵（Ⅱ）、銅（Ⅱ）、釩（Ⅴ）、鉛（Ⅱ）等離子對(duì)

確定標(biāo)準(zhǔn)主測(cè)定有明顯的干擾，這些共存離子可用掩蔽劑消除對(duì)測(cè)定離子的干擾。

要內(nèi)容的論3.4分光光度法：快速測(cè)定鎳（Ⅱ）常用的方法，根據(jù)吸光度與被測(cè)物濃度之間

據(jù)的關(guān)系，確定被測(cè)物濃度的方法。

3.5標(biāo)準(zhǔn)溶液：指的是具有準(zhǔn)確已知濃度的試劑溶液，在該標(biāo)準(zhǔn)中常用標(biāo)準(zhǔn)溶液

繪制工作曲線(xiàn)或作計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

3.6樣品前處理：對(duì)被測(cè)水樣進(jìn)行過(guò)濾、雜質(zhì)去除、色度消除、干擾成分的屏蔽

等處理，以使水樣適用于該標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程。

3.7回收率：指相對(duì)回收率，在空白樣品中鍵入一直濃度的重金屬鎳標(biāo)準(zhǔn)品，用

該標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的結(jié)果與加入值之間的比例。

3.8相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：由標(biāo)準(zhǔn)偏差除以相應(yīng)的平均值乘100%所得值，在該檢測(cè)工作

中反應(yīng)結(jié)果的精密度。

3.9檢出限：能區(qū)分于噪聲的最低檢出濃度，檢出限對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值為噪聲的3倍。

4、總體要求

該章節(jié)具體給出了方法的總體要求。包括鎳的高靈敏度顯色劑、測(cè)定條件、

高靈敏度檢測(cè)模型和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

5、方法提要

在表面活性劑作用下，PAN在水中呈懸浮狀態(tài)，這樣使其可以和水樣中的金屬發(fā)生反應(yīng)

生成金屬-PAN配合物。加入配位試劑可以破壞PAN與金屬之間的螯合作用，除金屬鈷、

鎳。加入鄰苯二甲酸-磷酸鹽試劑調(diào)節(jié)pH值的同時(shí)，此試劑可以掩蔽高達(dá)并且有利于提高顯

色物質(zhì)——鈷和鎳的PAN配合物生成速率。

6、試劑和材料

表2.1實(shí)驗(yàn)中所用試劑

試劑名稱(chēng)規(guī)格生產(chǎn)廠家

鎳離子標(biāo)液分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

醋酸銨分析標(biāo)準(zhǔn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)

醋酸分析標(biāo)準(zhǔn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)

鄰苯二甲酸氫鉀分析標(biāo)準(zhǔn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)

焦磷酸鉀分析標(biāo)準(zhǔn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)

DMF分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

PAN分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

乙二胺四乙酸二鈉分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

銅離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

鉻離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

鋅離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

鐵離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

錳離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

鈷離子分析標(biāo)準(zhǔn)品南京化學(xué)試劑

蒸餾水純凈水杭州哇哈哈集團(tuán)有限公

7、儀器與設(shè)備

表1.2實(shí)驗(yàn)中所用儀器及設(shè)備

儀器名稱(chēng)型號(hào)生產(chǎn)廠家

電子分析天平FA1004型上海良平儀器儀

超聲波清洗KQ-50E型昆山超聲波儀器

紫外分光光度計(jì)UV1700PC型上海鳳凰光學(xué)科

PH計(jì)PHS-3E型上海儀電科學(xué)儀

精密電子控制儀ZNHW-II型南京大衛(wèi)科教儀

磁力攪拌器85-1型南京科爾儀器設(shè)

8、樣品制備與保存

該章節(jié)列出了方法樣品的制備與保存。

9、工作程序

該節(jié)列出了方法的工作程序包括：水樣前處理、干擾離子的屏蔽、被測(cè)離子

顯色、選擇波長(zhǎng)、定量檢測(cè)、穩(wěn)定性重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。線(xiàn)性范圍：在0.01-1mg/L完

全符合實(shí)際檢測(cè)需要；在加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)中，我們依次選擇低、中、高三個(gè)濃度做

回收率實(shí)驗(yàn)以評(píng)價(jià)PAN檢測(cè)試劑的檢測(cè)性能。從表中可以看出，回收率都在

90%-110.%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在10%以?xún)?nèi)，完全符合回收率標(biāo)準(zhǔn)。

PAN檢測(cè)試劑對(duì)LOD測(cè)試：

我們對(duì)20組空白樣品做測(cè)試，20組空白樣品吸光度結(jié)果如下：

空白吸光度平均值

0.008

0.007

0.002

0.003

0.002

0.004

-0.002

-0.004

-0.001

0

00.0014

0.001

-0。002

0.002

0.003

-0.002

0.005

-0.004

0.005

0.001

0

空白吸光度值誤差為0.0014，小于我們國(guó)家對(duì)吸光度值0.01的標(biāo)準(zhǔn)。

按照分光光度法中規(guī)定以扣除空白值后，吸光度為0.01相對(duì)應(yīng)的濃度值為檢測(cè)

限。其最低檢出限為C=0.69*（0.01-0.0014）=0.0059mg/L。

PAN檢測(cè)試劑對(duì)LOQ測(cè)試：

LOQ為最低檢測(cè)線(xiàn)。最低檢出限為0.0059mg/L。

我們對(duì)濃度為0.008mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、三個(gè)梯度做測(cè)試，每組測(cè)試10

組。

濃度mg/L平均值mg/L相對(duì)誤差%

0.0080.006518.75