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文檔簡介
《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定
密閉消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》
編
制
說
明
《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定密閉消解-電感耦
合等離子體質(zhì)譜法》
標準編制組
2023年11月
1工作簡況
1.1任務(wù)來源
為規(guī)范土壤和沉積物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬元素的測定,制訂科
學(xué)性、合理性的分析方法,山東省物化探勘查院聯(lián)合山東省國土空間
生態(tài)修復(fù)中心、山東省農(nóng)技推廣中心、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第
一地質(zhì)大隊(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)等9家單位共同承擔了團
體標準《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定密閉消解-電感耦
合等離子體質(zhì)譜法》的制訂工作。該方法來源為山東省物化探勘查院
院控項目《高壓密閉酸溶電感耦合等離子質(zhì)譜法同時測定土壤樣品中
Cd、Mo、Ge、B等多種微量元素的方法研究》。
1.2起草單位
起草單位山東省物化探勘查院是山東省地礦局下屬事業(yè)單位,省
內(nèi)唯一一家專業(yè)物化探勘查隊伍,國家自然科學(xué)基金依托單位。獲批
山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心和地下資源環(huán)境高精度探測山東
省工程研究中心兩個省級工程研究中心,建有院士工作站、博士后科
研工作站、省勞模創(chuàng)新工作室、表生地球化學(xué)創(chuàng)新團隊,與國內(nèi)多所
科研院校簽署學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)協(xié)議。通過質(zhì)量管理體系、環(huán)境管
理體系、職業(yè)健康安全管理體系、CMA省級計量等認證和CNAS國家
實驗室認可,為“省級文明單位”,被山東省總工會授予“富民興魯
勞動獎狀”。主要從事地球物理勘查、地球化學(xué)勘查、地質(zhì)找礦、水
工環(huán)地質(zhì)勘查、測繪地理信息、海洋地質(zhì)等基礎(chǔ)性、公益性地質(zhì)工作,
現(xiàn)已發(fā)展成為技術(shù)科研實力雄厚的綜合性地質(zhì)勘查隊伍。院現(xiàn)有職工
1
407人,其中技術(shù)人員302人,具有高級職稱162人,二級研究員3
人。享受國務(wù)院政府特殊津貼專家1人,山東省突出貢獻中青年專家
1人,“銀錘獎”1人,“金羅盤獎”1人,“富民興魯勞動章”5人。
近十年來,獲得省部級以上各類科技成果獎項18項,發(fā)表核心及以
上期刊論文104篇,授權(quán)發(fā)明專利26項,主導(dǎo)及參與完成國家標準
2項、地方標準10項,是耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分省級技術(shù)支撐
單位;重點行業(yè)企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查省級質(zhì)控技術(shù)支持單位;
第三次全國土壤普查省級質(zhì)控實驗室。
本標準具體制定和實施部門為山東省物化探勘查院巖礦測試中
心,具有國家實驗室認可合格證書(CNAS)、省級資質(zhì)認定證書(CMA)、
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測機構(gòu)考核合格證書(CATL)和耕地質(zhì)量標準化驗
室等資質(zhì);中心現(xiàn)有工作面積3200m2,配備WatersE2695高效液相
色譜儀、WatersXevoTQ-Scronos超高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)
譜儀等儀器設(shè)備68臺套;中心職工50余人,其中正高級專業(yè)技術(shù)人
員1人、副高級專業(yè)技術(shù)人員5人、中級專業(yè)技術(shù)人員15人,碩士
及研究生以上學(xué)歷的20人,近五年承擔局地質(zhì)科技攻關(guān)項目6項,
獲得局科學(xué)技術(shù)三等獎2項、局十大地質(zhì)成果1項,申報專利20項,
其中本標準方法已獲專利授權(quán)(專利授權(quán)公告號:CN110793836B);
中心成立60多年來,承擔大型分析項目60多個,累計完成土壤和沉
積物樣品分析約100萬件;中心先后承擔多項土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查
樣品分析測試,相關(guān)樣品測試量約10萬件,探索建立了針對土壤和
沉積物樣品的配套分析方案,2020年圓滿完成全國重點行業(yè)企業(yè)用
2
地污染調(diào)查項目,得到生態(tài)環(huán)境部和山東省一致好評,截止2023年
7月底,中心采用本標準方法已進行土壤和沉積物樣品分析約4萬件,
取得很好的測試結(jié)果。
1.3協(xié)作單位
協(xié)作單位為山東省國土空間生態(tài)修復(fù)中心、山東省農(nóng)技推廣中心、
山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)大隊(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查
院)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊(山東省第七地質(zhì)礦
產(chǎn)勘查院)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊(山東省第八
地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(山東
省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東省魯北地質(zhì)工程勘察院(山東省地礦
局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地
質(zhì)大隊(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)。
1.4主要起草人
本標準主要起草人:陳璐、畢建玲、孫鵬飛、辜洋建、初琳、高
玉花、邢吉輝、王元波、李建偉、蒿艷飛、王飛飛、李潔、褚志遠、
劉加召、黃鑫、鄒平、李瑩希
2制定標準的必要性和意義
2.1相關(guān)標準及行業(yè)工作的需要
土壤是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),土壤環(huán)境質(zhì)量關(guān)系人民
群眾身體健康、關(guān)系美麗中國建設(shè)。在土地質(zhì)量地球化學(xué)評價、耕地
土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分、生態(tài)環(huán)境保護中,土壤檢測發(fā)揮了其他學(xué)科
無法替代的作用。
3
本標準的建立為第三次全國土壤普查、山東省新舊動能轉(zhuǎn)換、黃
河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展等重大戰(zhàn)略提供有力保障,推動全省經(jīng)
濟社會高質(zhì)量發(fā)展。第三次土壤普查重金屬和全量指標包含全硼、全
鉬、總鎘;土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范(DZ/T0295-2016)中檢測指
標包含硼、鎘、鈷、鍺、鉬;《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管
控標準》(試行)(GB15618-2018)鎘的風(fēng)險篩選值和風(fēng)險管制值;
《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準》(試行)(GB36600-
2018)規(guī)定了鎘、鈷的建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險篩選值和管制值。本標
準的實施對于真實準確掌握土壤質(zhì)量、性狀和利用狀況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),
提升土壤資源保護和利用水平,推動富鍺特色農(nóng)業(yè)發(fā)展,為加快農(nóng)業(yè)
農(nóng)村現(xiàn)代化、全面推進鄉(xiāng)村振興、促進自然資源及生態(tài)文明建設(shè)提供
有力的技術(shù)支撐。本標準方法的申請積極推動分析測試行業(yè)關(guān)鍵核心
技術(shù)向標準轉(zhuǎn)化,積極踐行技術(shù)專利化、專利標準化的鮮明導(dǎo)向和發(fā)
展態(tài)勢,支撐引領(lǐng)分析測試行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
2.2土壤和沉積物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬的影響
土壤和沉積物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬多種元素包含了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
和人體健康具有重要影響的污染元素和有益的營養(yǎng)元素,是指導(dǎo)土壤
污染治理修復(fù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要判定依據(jù)。其中,硼元素是維持人體骨
骼的健康和鈣、磷、鎂等元素正常代謝所需要的微量元素之一,是植
物體最重要的微量營養(yǎng)素之一,能夠提高植物的結(jié)果率;鍺元素能提
高人體抗氧化能力,能提高植物對營養(yǎng)元素的吸收和利用、影響植物
光合作用、改變植物的抗氧化系統(tǒng)等,進而提高作物的品質(zhì);鉬元素
4
對于人體維持心肌能量代謝、提高人體免疫功能具有重要作用,對植
物體內(nèi)氮代謝、磷的吸收和轉(zhuǎn)運,以及碳水化合物的運輸也起著重要
作用;鈷元素是維生素B12的組成部分,微量的鈷能維持人體正常生
理功能,但濃度超標時會引起很多健康問題,如低血壓、癱瘓、腹瀉
和骨缺陷等,也會導(dǎo)致活細胞的基因突變,適量鈷能促進植物增產(chǎn)、
改善品質(zhì),但濃度超標時易發(fā)生鈷毒害,造成植物葉脈間失綠或黃化,
嚴重時可造成植物死亡;鎘元素是有毒有害的金屬元素,會對人體呼
吸道產(chǎn)生刺激,長期暴露會造成嗅覺喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈,
還可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和軟化,鎘超標不僅影響植物的正常生長,而且影
響植物的生理活動,如影響植物的光合作用、植物酶活性、植物細胞
分裂及膜活性、呼吸作用、蒸騰作用等;鎘和鈷元素污染后進入人體
或植物體會極大地影響其健康安全。因此快速準確的得到土壤和沉積
物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬元素的含量對土壤質(zhì)量的評判具有重要意義。
目前國家標準、行業(yè)標準及地方標準中測定土壤和沉積物中硼、
鎘、鈷、鍺、鉬元素的方法中尚未有上述五種元素同時測定的標準方
法。本標準的制定和實施不僅能較好地解決上述問題,實現(xiàn)硼、鎘、
鈷、鍺、鉬多元素同時測定,而且相較現(xiàn)行標準方法,使用本標準方
法至少可降低時間成本人工和材料成本,同時大大提高測試方法的精
密度和正確度。
3主要工作過程
編制組嚴格按照相關(guān)要求,加強組織調(diào)研,廣泛聽取意見,緊抓
標準編制的質(zhì)量和水平,著重對標標準的適用性和實效性、可操作性,
5
按期完成了標準編制工作。
3.1成立標準編制小組
2023年1月,由山東省物化探勘查院牽頭,山東省國土空間生
態(tài)修復(fù)中心、山東省農(nóng)技推廣中心、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一
地質(zhì)大隊(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)
局第七地質(zhì)大隊(山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘
查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊(山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東省地質(zhì)
礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)、山東
省魯北地質(zhì)工程勘察院(山東省地礦局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊)、
山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查
院)組成標準編寫小組。編制組初步擬定了標準編制的題目、范圍、
目標、內(nèi)容,形成標準編制方案。
3.2前期調(diào)研及文獻、標準資料查詢
2023年2月,按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部
分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定及管理要求,開展項
目前期調(diào)研,查閱相關(guān)文獻資料以及國家、?。▍^(qū)、市)、市相關(guān)法
律、法規(guī)、規(guī)章、方針政策及技術(shù)標準,收集有關(guān)土壤和沉積物硼、
鎘、鈷、鍺、鉬的測定的標準和文獻材料,對國內(nèi)外相關(guān)測定方法進
行比較研究與分析,分類歸納形成調(diào)研報告,經(jīng)過初步討論、分析、
研究,確定了標準制定原則和技術(shù)路線,形成了本標準的立項文本。
3.3項目立項
2023年3月,編制小組根據(jù)標準的編制工作方案,初步確定標
6
準名稱為“土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定密閉消解-電感
耦合等離子體質(zhì)譜法”,擬定了標準大綱,由山東省環(huán)境科學(xué)學(xué)會組
織立項。
3.4研究工作實施
2023年3月-9月編制小組在前期調(diào)研成果的基礎(chǔ)上,按照編制
方案開展系統(tǒng)研究和論證,具體工作安排如下:
①前處理條件的優(yōu)化;
②儀器條件的建立;
③確定方法的正確度與精確度,并建立規(guī)范的實驗流程;
④不同實驗室間對比,驗證數(shù)據(jù)可靠性。
3.5標準文本編制
2023年10月,編制小組根據(jù)研究和論證成果,按照標準編制規(guī)
范要求,編制《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定密閉消解
-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》文本和《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、
鉬的測定密閉消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》編制說明初稿。
2023年11月,召開專家研討會。組織專家和各相關(guān)方對本標準
文本及編制說明初稿進行內(nèi)部研討。
3.6標準文本確定及上報
2023年11月,編制小組匯總整理研討會上的修改意見,并根據(jù)
采納的修改意見對標準進行逐條理解、反復(fù)推敲,形成本標準的征求
意見稿和編制說明文本,并上報山東省環(huán)境科學(xué)學(xué)會。
7
4制定標準的原則和依據(jù),與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準的
關(guān)系
4.1制定標準的原則和依據(jù)
本標準依據(jù)《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》、《山
東省環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》(2017年第3號公報)、
《標準化工作導(dǎo)則第一部分:標準的結(jié)構(gòu)和編寫》(GB/T1.1-
2009)、《標準編寫規(guī)則第4部分:試驗方法標準》(GB/T
2001.4-2015)及《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T
168-2010)等的要求,參考國內(nèi)外文獻,考慮國內(nèi)現(xiàn)有的監(jiān)測機構(gòu)
的能力和實際情況,確保方法標準易于推廣。標準制訂基本原則如
下:
(1)方法的檢出限和測定范圍滿足環(huán)保標準和環(huán)保工作的要
求;
(2)方法穩(wěn)定可靠,能夠去除干擾物質(zhì)的影響,具有科學(xué)性、
合理性和適用性;
(3)標準內(nèi)容完整,表述準確,易于理解,便于實施。
4.2與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準的關(guān)系
本標準與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準及相關(guān)的行業(yè)標準沒
有沖突。本標準的規(guī)范性引用文件有以下標準,所設(shè)定指標值與下列
標準沒有矛盾。
GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法;
GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定;
8
HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范;
HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法。
本標準遵循《中華人民共和國標準化法》和《中華人民共和國
標準化法實施條例》有關(guān)規(guī)定,以及部門規(guī)章;本標準中的計量單
位采用法定計量單位;本標準的格式、編制及表達方式按國家標準
要求制定;對沒有國家標準和行業(yè)標準而又需要在省、自治區(qū)、直
轄市范圍內(nèi)統(tǒng)一執(zhí)行的標準,可以制定地方標準。因此本標準的制
定只是在相關(guān)國家或行業(yè)標準尚未頒布實施之前有效,是對以上標
準空缺期的一個補充,如果國家或行業(yè)標準頒布實施,隨即作廢;
國家、行業(yè)和地方標準中對于土壤和沉積物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬
的分析測試有相關(guān)規(guī)范,但不同元素需用不同標準和方法進行測
定,如《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法第11部分:銀、硼和錫量測
定交流電弧——發(fā)射光譜法》(DZ/T0279.11-2016)使用發(fā)射光
譜法對于地球化學(xué)調(diào)查樣品的硼進行分析;鎘、鈷、鍺、鉬的相關(guān)
標準有《土壤和沉積物12種金屬元素的測定王水提取-電感耦合
等離子體質(zhì)譜法》(HJ803-2016);《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測定石
墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T17141-1997)、《土壤中砷、
鉛、銅、鋅、鎘、鉻、鎳、鎂、鉀、鈣、錳、鐵、硒、鉬的測定電
感耦合等離子體質(zhì)譜法》(DB35/T1142-2020)、《富鍺土壤評價
技術(shù)要求》(DB23/T2411—2019)、《區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查樣品分析
方法第9部分:催化極譜法鎢、鉬含量的測定》(DB34/T
9
2127.9-2014)、《土壤和沉積物14種金屬元素總量的測定電
感耦合等離子體質(zhì)譜法》DB37/T4435—2021。
在上述現(xiàn)行國家、行業(yè)和地方標準中,針對土壤和沉積物中
硼、鎘、鈷、鍺、鉬等元素必須采用多種方法進行分析,至少需要
三次前處理和測試過程,耗費時間、人工和材料成本較多,且正確
度、靈敏度較低,檢出限較高,勞動強度較大等。本標準的制定和
實施作為國家、行業(yè)和地方標準的補充與完善,能較好地解決上述
問題,更加適合我省實際測試工作,有利于我省土壤和沉積物多元
素的快速高效檢測。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定硼、
鎘、鈷、鍺、鉬等多元素,節(jié)省了時間、人工和材料成本,測試方
法更加簡便、準確、高效。
5標準主要條款說明
5.1編制原則
(1)標準編制工作組本著全面、科學(xué)、合理、實用的原則進行
本標準的制定工作。
(2)本標準的編制是根據(jù)行業(yè)現(xiàn)狀和治理技術(shù)需求,結(jié)合實際
情況,做到了優(yōu)化、量化、細化,維護了標準的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。
(3)本標準規(guī)范具有廣泛的適宜性,具有充分的理論和實踐依
據(jù),具有較強的可操作性。
(4)本標準規(guī)范根據(jù)GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1
部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
10
5.2標準主要內(nèi)容
標準的結(jié)構(gòu)由12章和3個附錄組成,從行為規(guī)范、質(zhì)量五要素
(人機料法環(huán))角度出發(fā)進行編寫主要內(nèi)容如表1所示。
表1標準主要內(nèi)容
章節(jié)標題主要內(nèi)容
1范圍明確了本標準的主要內(nèi)容與適用范圍
2規(guī)范性引用文件介紹了本標準中引用的相關(guān)規(guī)范性文件
3術(shù)語和定義列出了本標準中出現(xiàn)的相關(guān)術(shù)語及其定義
4方法原理介紹了本標準涉及的實驗方法原理
介紹了方法中存在的干擾及消除辦法,包括質(zhì)譜型干擾和非質(zhì)
5干擾和消除
譜型干擾
6試劑和材料介紹了本標準涉及的化學(xué)試劑和耗材
7儀器和設(shè)備介紹了本標準涉及的儀器和設(shè)備及其相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)
8樣品明確了樣品采集、保存、制備等要求。
9分析步驟明確了儀器調(diào)試、標準曲線的繪制、測定等要求
10結(jié)果計算與表示規(guī)定了數(shù)據(jù)結(jié)果的計算與表示
11精密度和正確度列出了6家實驗室的精密度和正確度數(shù)據(jù)
質(zhì)量保證和質(zhì)量規(guī)定了標準曲線相關(guān)系數(shù)、內(nèi)標響應(yīng)值、空白、實驗室控制樣品
12
控制和平行樣要求
13廢物處理規(guī)定了廢物處理要求
14注意事項列出了實驗過程中需要注意的相關(guān)事項
附錄部分(資料性)主要提供了相關(guān)參數(shù)及精密度正確度數(shù)據(jù)進行參考:
多原子離子干擾、干擾校正方程,推薦的分析物質(zhì)量與內(nèi)標物,方法的精密度和正確度。
5.3標準主要技術(shù)內(nèi)容及解釋
5.3.1適用范圍
本標準適用于土壤和沉積物樣品中硼、鎘、鈷、鍺、鉬共5種元
素電感耦合等離子體質(zhì)譜法的測定。若通過驗證,本標準也適用于其
11
他元素的測定。
5.3.2規(guī)范性引用文件
本標準主要引用的標準包括《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》
(GB/T6682)、《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》(GB/T
8170)、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166)及《土壤干物質(zhì)和
水分的測定重量法》(HJ613)等??紤]到以上述標準由于管理需
求的不斷深化可能出現(xiàn)更新的情況,因此凡是不注日期的引用文件,
其有效版本適用于本標準。
5.3.3術(shù)語和定義
本標準主要解釋了“元素總量”的術(shù)語和定義,即元素總量指土
壤和沉積物樣品經(jīng)消解后測得的元素含量。
5.3.4方法原理
對本標準涉及的實驗方法原理進行說明,土壤和沉積物樣品用硝
酸和氫氟酸混合酸密閉消解,趕酸后定容搖勻,采用電感耦合等離子
體質(zhì)譜進行檢測,根據(jù)元素質(zhì)譜圖或特征離子進行定性,內(nèi)標法定量。
樣品以氣動霧化方式引入射頻等離子體,經(jīng)去溶劑化、汽化解離和電
離后進入質(zhì)譜儀,質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)荷比即元素的質(zhì)量數(shù)進行分離并定性、
定量分析。
5.3.5干擾和消除
介紹了方法中存在的干擾及消除辦法,包括質(zhì)譜型干擾的種類、
消除方法和非質(zhì)譜型干擾的種類、消除方法。
12
5.3.6試劑和材料
介紹了實驗過程中所需要的化學(xué)試劑和耗材及其要求,其中硝酸
和氫氟酸均為優(yōu)級純,實驗用水為新制備的去離子水或同等純度的水,
單(多)元素標準儲備液可用用高純度的金屬(純度大于99.99%)或
金屬鹽類(基準或高純試劑)配制或購買市售有證標準物質(zhì),內(nèi)標標
準儲備液為115In、45Sc、103Rh、89Y,質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液含有鋰(Li)、釔(Y)、
鈹(Be)、鎂(Mg)、鈷(Co)、銦(In)、鉈(T1)、鉛(Pb)和鉍(Bi)等元素,
氬氣和氦氣純度均不低于99.999%。
5.3.7儀器和設(shè)備
(1)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀
本標準擬采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)對土壤和沉積
物中的硼、鎘、鈷、鍺、鉬進行測定,電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-
MS)目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、地質(zhì)、礦產(chǎn)等樣品的元素檢測。儀器工
作環(huán)境和對電壓的要求需根據(jù)儀器說明書進行執(zhí)行,儀器掃描范圍:
5-250amu,分辨率:10%峰高出所對應(yīng)的峰寬應(yīng)介于0.6~0.8amu。
(2)尼龍篩和分析天平
尼龍篩:0.15mm(100目),用于將風(fēng)干、粗磨、細磨的樣品過
篩;分析天平:精度為0.0001g,用于準確稱取0.1000g土壤和沉積物
樣品進行前處理。
(3)電熱鼓風(fēng)干燥箱和聚四氟乙烯密閉消解罐
本標準前處理過程為密閉消解,需將樣品置于聚四氟乙烯密閉消
解罐中,加入消解試劑后放入電熱鼓風(fēng)干燥箱進行密閉消解。
13
(4)溫控電熱板
溫控電熱板:控制精度±0.2℃,最高溫度可設(shè)定至250℃,作用
為將密閉消解后的試樣于120℃條件下進行加熱趕酸至溶液小體積。
5.3.8樣品
樣品采集、保存與制備均按照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定進行。其中,
樣品采集、保存應(yīng)避免沾污和待測元素損失;樣品的制備過程,應(yīng)除
去樣品中的枝棒、葉片、石子等異物,將采集的樣品進行風(fēng)干、粗磨、
細磨至過孔徑0.15mm(100目)篩,過程中應(yīng)避免沾污和待測元素損
失。
試樣的制備過程:準確稱取0.1000g土壤和沉積物樣品于聚四氟
乙烯內(nèi)膽內(nèi),加入1.0mL硝酸和3.0mL氫氟酸,靜置30min后蓋上蓋
子放入消解罐,擰緊消解罐,放入180℃電熱鼓風(fēng)干燥箱消解12h。
敞開烘箱門降溫,待溫度降至室溫后取出消解罐,打開消解罐取出聚
四氟乙烯內(nèi)膽。打開聚四氟乙烯坩堝蓋子,于120℃電熱板上加熱趕
酸至溶液小體積(1mL以內(nèi)),加入1mL硝酸繼續(xù)趕酸至加溶液小體
積(1mL以內(nèi)),最后加入1+1硝酸溶液2mL微熱,取下轉(zhuǎn)移到50mL
塑料容量瓶中(沖洗聚四氟乙烯坩堝蓋),定容搖勻,上機測試。實
驗過程中,應(yīng)按照與試樣的制備相同步驟制備實驗室空白試樣。
5.3.9分析步驟
(1)儀器調(diào)試及調(diào)諧
不同型號的儀器應(yīng)按照儀器使用說明書確定其最佳工作條件,如
選擇標準模式、碰撞/反應(yīng)池模式等。
14
儀器調(diào)諧過程,點燃等離子體,儀器穩(wěn)定30min。使用質(zhì)譜儀調(diào)
諧液對儀器的靈敏度、氧化物和雙電荷進行調(diào)諧,在儀器的靈敏度、
氧化物、雙電荷滿足要求的條件下,調(diào)諧溶液中所含元素信號的相對
標準偏差≤5%,在涵蓋待測元素的質(zhì)量范圍內(nèi)進行質(zhì)量校正和分辨率
校正。
(2)標準曲線的繪制
依次配制一系列待測元素標準溶液,在容量瓶中取一定體積的標
準使用液,配制標準曲線。鎘(Cd)、鍺(Ge)、鉬(Mo)、鈷(Co)
濃度為0.00μg/L、0.05μg/L、0.10μg/L、0.20μg/L、0.50μ
g/L、1.00μg/L、2.00μg/L、5.00μg/L;硼(B)濃度為0.00μ
g/L、1.00μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、50.0μ
g/L、100.0μg/L、200.0μg/L。內(nèi)標元素標準使用液可直接加入
工作溶液中,也可在樣品霧化之前通過蠕動泵自動加入。
(3)測定
試樣開始測定前,先用硝酸溶液沖洗信號直到信號降至最低,待
分析信號穩(wěn)定后才可開始測定。先測定標準溶液,以標準溶液濃度為
橫坐標,以樣品信號與內(nèi)標信號的比值為縱坐標建立校準曲線。用線
性回歸分析方法求得其斜率用于樣品含量計算。
試樣測定時應(yīng)加入與繪制標準時相同量的內(nèi)標元素標準使用溶
液。若樣品中待測元素的濃度超出校準曲線范圍,需用硝酸溶液稀釋
后重新測定。試樣溶液基體復(fù)雜,多原子離子干擾嚴重時,可通過氦
氣碰撞/反應(yīng)池模式技術(shù)進行校正,在與試樣相同的測試條件下測定
15
實驗室空白試樣。
5.3.10結(jié)果計算與表示
樣品中元素含量按照公式(1)進行計算。
ρ-ρ××
=()
××····················1
?0?Vf
式中:ωmWdm1000
ω—樣品中金屬元素的含量,mg/kg;
ρ—由標準曲線計算所得試樣中金屬元素的質(zhì)量濃度,μg/L;
ρ0—實驗室空白試樣中對應(yīng)金屬元素的質(zhì)量濃度,μg/L;
m—稱取過篩后樣品的質(zhì)量,g;
V—消解后試樣的定容體積,mL;
f—試樣的稀釋倍數(shù);
Wdm—土壤樣品干物質(zhì)的含量,%。
硼、鈷結(jié)果保留三位有效數(shù)字;鎘、鍺、鉬保留到小數(shù)點后第三
位。
5.3.11精密度和正確度
精密度和正確度采用有證土壤標準樣品和實際樣品進行測定,分
別計算樣品的平均值、標準偏差、相對標準偏差等各項參數(shù),數(shù)據(jù)見
附件2。
有證土壤標準樣品:驗證實驗室采用本標準草案方法對土壤和
沉積物標準樣品(GBW07544(GSS-53)、GBW07549(GSS-58)、
GBW07563(GSS-72)、GBW07564(GSS-73)、GBW07311(GSD-11)、
GBW07309(GSD-9))進行測定,按照標準草案中全部實驗過程測定樣
16
品,每個樣品平行測定6次,分別計算樣品的平均值、標準偏差、相
對標準偏差等各項參數(shù)。
實際樣品:驗證實驗室采用本標準草案方法對兩個實際樣品(土
壤實際樣品2023YP1、沉積物實際樣品2023YP2)進行測定,兩個樣品
均通過樣品均勻性檢驗。按照標準草案中全部實驗過程測定樣品,每
個樣品平行測定6次,分別計算樣品的平均值、標準偏差、相對標準
偏差等各項參數(shù)。
5.3.12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
規(guī)定了標準曲線相關(guān)系數(shù)、內(nèi)標響應(yīng)值、空白、實驗室控制樣品
和平行樣要求:
(1)標準曲線:每次分析樣品均應(yīng)繪制標準曲線,曲線的相關(guān)
系數(shù)應(yīng)在0.999以上。
(2)內(nèi)標:每次分析中必須檢測內(nèi)標的強度,試樣中內(nèi)標的響
應(yīng)值介于標準曲線響應(yīng)值的70%~130%,否則儀器發(fā)射漂移或有干擾
產(chǎn)生,應(yīng)查找原因后重新分析。如果發(fā)現(xiàn)基體干擾,需要進行稀釋后
測定。
(3)空白:每批樣品至少做一個全程序空白及實驗室空白。
(4)實驗室控制樣品:每批樣品中,應(yīng)在試劑空白中加入每種
分析物質(zhì),其加標回收率應(yīng)在80%~120%之間;也可直接使用有證標
準物質(zhì),其測定值應(yīng)在標準要求的范圍內(nèi)。
(5)平行樣:每批應(yīng)至少有10%的平行雙樣,樣品數(shù)量少于10個
時,應(yīng)測定一個平行雙樣;兩個平行樣品測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)小于
17
等于20%。
5.3.13廢物處理
實驗過程中產(chǎn)生的廢液和廢物,應(yīng)集中收集,置于密閉容器中分
類保管并清楚地做好標記貼上標簽,如“有毒廢液(重金屬)”,委
托有資質(zhì)的單位處理。
5.3.14注意事項
(1)實驗所用器皿,在使用前需用硝酸溶液(6.4)浸泡至少12h
后,用去離子水沖洗趕緊后方可使用。
(2)豐度較大的同位素會產(chǎn)生拖尾峰,影響相鄰質(zhì)量峰的測定。
可調(diào)整質(zhì)譜儀的分辨率以減少這種干擾。
(3)在連續(xù)分析濃度差異較大的樣品標準品時,樣品中待測元
素(如硼等元素)易沉積并滯留在真空界面、霧室和霧化器上會導(dǎo)致
記憶干擾,可通過延長樣品間的洗滌時間來避免這類干擾的發(fā)生。
6方法驗證
6.1方法驗證方案
6.1.1方法驗證的實驗室及人員情況
6家單位參與方法驗證工作,參與方法驗證的實驗室及驗證人員
情況見表6-1。
表6-1參加驗證的人員情況登記表
從事相關(guān)分
編號單位姓名性別年齡職務(wù)或職稱所學(xué)專業(yè)
析工作年限
1山東省畢建玲女41高級工程師分析化學(xué)15
18
物化探
陳璐女39高級工程師化學(xué)工程與工藝16
勘查院
辜洋建男29工程師海洋地質(zhì)4
王玉環(huán)女28助理工程師環(huán)境科學(xué)與工程3
李潔女40高級工程師應(yīng)用化學(xué)17
山東省孫爽男38高級工程師應(yīng)用化學(xué)17
第一地
2
質(zhì)礦產(chǎn)孫國明男40高級工程應(yīng)用化學(xué)16
勘查院
礦物學(xué)、巖石
牛志祥男28工程師5
學(xué)、礦床學(xué)
山東省
褚志遠男37高級工程師地質(zhì)工程14
第七地
3
質(zhì)礦產(chǎn)
趙月華男41高級工程師環(huán)境工程17
勘查院
山東省
黃鑫男33工程師水工環(huán)2
第四地
4
質(zhì)礦產(chǎn)
于夢翌男40工程師化學(xué)工程18
勘查院
山東省
劉加召男46高級工程師選礦工程22
第八地
5
質(zhì)礦產(chǎn)
劉美晨男41高級工程師應(yīng)用化學(xué)17
勘查院
山東省
鄒平男36工程師化學(xué)13
魯北地
6
質(zhì)工程
陳真女36工程師應(yīng)用化學(xué)12
勘察院
6.1.2方法驗證方案
方法驗證按《國家環(huán)境保護方法制修訂工作管理辦法》、《山東
省環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》(2017年第3號公報)和《環(huán)
境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)的要求進行。
根據(jù)影響方法的精密度和正確度的主要因素和數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的要求,選
擇合適的實驗室、樣品類型、含量水平和分析設(shè)備等,在6家有資質(zhì)
的實驗室進行驗證。本次驗證使用統(tǒng)一發(fā)放的土壤標準樣品、沉積物
19
標準樣品和土壤實際樣品,采用微波消解、全自動消解儀消解兩種前
處理方式,消解完成后用ICP-MS進行測定。方法驗證內(nèi)容包括:
(1)方法檢出限、測定下限
按照《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)
附錄A.1方法確定檢出限、測定下限。
驗證實驗室取n(n≥7)個全程序空白,向空白中添加各元素標準
溶液,按照標準草案中樣品分析的全部分析步驟,平行重復(fù)測定,將
各測定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量,計算n次平行測定的標準偏
差,按照HJ168-2010附錄A.1.1計算方法檢出限。最終方法的檢出限
為各實驗室所得檢出限數(shù)據(jù)的最高值。測定下限為檢出限值的4倍。
(2)精密度、正確度
有證土壤標準樣品:驗證實驗室采用本標準草案方法對土壤和沉
積物標準樣品(GBW07544(GSS-53)、GBW07549(GSS-58)、
GBW07563(GSS-72)、GBW07564(GSS-73)、GBW07311(GSD-11)、
GBW07309(GSD-9))進行測定,按照標準草案中全部實驗過程測定樣
品,每個樣品平行測定6次,分別計算樣品的平均值、標準偏差、相
對標準偏差等各項參數(shù)。
實際樣品:驗證實驗室采用本標準草案方法對兩個實際樣品(土
壤實際樣品2023YP1、沉積物實際樣品2023YP2)進行測定,兩個樣品
均通過樣品均勻性檢驗。按照標準草案中全部實驗過程測定樣品,每
個樣品平行測定6次,分別計算樣品的平均值、標準偏差、相對標準
偏差等各項參數(shù)。
20
6.2方法驗證過程
聯(lián)系并確定了6家方法驗證單位,按照方法驗證方案準備實驗用
品,與驗證單位確定驗證時間。在方法驗證前,對參加驗證的試驗人
員說明驗證內(nèi)容、要求及步驟方法,對試驗過程中有疑問或有問題的
地方進行解答或指導(dǎo),統(tǒng)一發(fā)放驗證樣品。按《環(huán)境監(jiān)測分析方法標
準制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)的規(guī)定,提供驗證報告表格。
具體的方法驗證報告,見附件2。
6.3方法驗證結(jié)論
最終驗證的方法檢出限、精密度和正確度等統(tǒng)計結(jié)果,基本能滿
足方法特性指標要求?!斗椒炞C報告》詳見本報告附件2。
7重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)
無重大分歧意見。
8采用國際標準的程度及水平的簡要說明
相關(guān)國際標準有《Soilquality—Determinationofcadmium,
chromium,cobalt,copper,lead,manganese,nickelandzinc
—Flameandelectrothermalatomicabsorptionspectrometric
methods》(ISO11047:1998),采用火焰原子吸收光譜法測定土壤
中鎘,鉻,鈷,銅,鉛,錳,鎳和鋅;《Soilquality.Determination
ofcadmium,chromium,cobalt,copper,lead,manganese,nickel
andzincinaquaregiaextractsofsoil.Flameand
electrothermalatomicabsorptionspectrometricmethods.》(UNE
21
77309:2001),采用王水-原子吸收光譜法測定土壤中鉻、鉆、銅、
鉛、錳、鎳、鋅;無同時測定土壤和沉積物中硼、鎘、鈷、鍺、鉬等
元素的國際標準,本標準可以很好地彌補這一不足。
9貫徹山東環(huán)境科學(xué)學(xué)會團體標準的要求和措施建議
9.1組織措施
為確保該項目保質(zhì)保量按期完成任務(wù),院成立“土壤和沉積物硼、
鎘、鈷、鍺、鉬的測定密閉消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法”項目組,
項目依托院質(zhì)量保證體系,建立以項目負責為核心的項目管理運行機
制,實行項目管理責任制和院、中心和項目組三級質(zhì)量檢查制度。項
目實施過程中,接受院總工及院技術(shù)管理部的全程監(jiān)督,項目實行逐
級審查,各負其責的質(zhì)量保障措施,以確保項目按時、按質(zhì)完成。同
時接受山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局對項目的質(zhì)量監(jiān)督、財務(wù)稽查、項
目審計與驗收等。
9.2技術(shù)措施
項目組主要技術(shù)人員長期從事區(qū)域建設(shè)用地和農(nóng)用地有機污染
物、地下水與地表水質(zhì)量標準規(guī)定有機污染物的分析測試工作,具有
專業(yè)的分析測試知識,工作作風(fēng)嚴謹,勇于鉆研,敢于創(chuàng)新,苦干實
干,在新方法研究實踐方面具有較高的實力和水平,能勝任該項目的
實驗工作。在本項目實施過程中技術(shù)人員不斷加強專業(yè)知識學(xué)習(xí),努
力提高業(yè)務(wù)水平,嚴格按照規(guī)范要求開展測試工作,加強資料綜合整
理和研究,以正確的理論指導(dǎo)實際工作。
中心擁NexION1000G電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、NexlON2000
22
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、聚四氟乙烯密閉消解罐300套、電熱鼓風(fēng)
干燥箱多臺。每臺套儀器設(shè)備均配備至少2名能熟練操作該儀器設(shè)備
的技術(shù)人員,以確保項目順利實施。
10其他說明事項
10.1標準的先進性及特色性
目前國家標準、行業(yè)標準及地方標準中測定土壤和沉積物中硼、
鎘、鈷、鍺、鉬等元素的方法中尚未有上述五種元素同時測定的標準
方法。由于硼和鍺屬于易揮發(fā)元素,現(xiàn)有方法需針對不同元素單獨進
行前處理和測定,涉及至少三個方法,必須采用不同的分析測試設(shè)備,
如硼元素使用交流電弧-發(fā)射光譜法測定;鎘元素可利用電熱板或者
微波消解儀進行消解,用石墨爐原子吸收光譜法或電感耦合等離子體
質(zhì)譜法進行測定;鉬元素可利用極譜法或電感耦合等離子體質(zhì)譜法進
行測定;鍺元素采用原子熒光光譜法或酸溶-電感耦合等離子體質(zhì)譜
法測定,以上檢測方法在精密度和正確度方面有待提高,且操作步驟
繁瑣,過程復(fù)雜,耗時長,勞動強度較大。在土地質(zhì)量地球化學(xué)評價、
耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分、生態(tài)環(huán)境保護等項目中,硼、鎘、鈷、
鍺、鉬通常為必測項目,因其含量較低,前處理過程和測試手段復(fù)雜,
對測試條件要求較高。本標準的制定和實施不僅能較好地解決上述問
題,實現(xiàn)硼、鎘、鈷、鍺、鉬等多元素同時測定,而且相較現(xiàn)行標準
方法,使用本標準方法至少可降低4/5的時間成本、2/3的人工和材
料成本,綜合成本可節(jié)約2/3,同時大大提高測試方法的精密度和正
確度。
23
10.2標準的重要意義
開展土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬等元素檢測,通過改進新
技術(shù)新方法,解決土壤和沉積物分析測試領(lǐng)域中的關(guān)鍵性和綜合性問
題,既是推動土地質(zhì)量調(diào)查、維護公眾健康的重大民生工程,又是促
進國土空間生態(tài)修復(fù)、推動富鍺特色農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作;同
時對建立健全我省土壤環(huán)境管理體系,提升土壤環(huán)境管理水平,促進
土壤資源永續(xù)利用,保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、確保國家
糧食安全,為加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、全面推進鄉(xiāng)村振興、促進生態(tài)文
明建設(shè)具有重要意義。
24
附件1方法驗證方案
《土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定
密閉消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》驗證方案
1.試劑和材料
所用試劑除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的優(yōu)級純化學(xué)試劑。實驗用水為新
制備的去離子水或同等純度的水。
1.1硝酸:ρ(HNO3)=1.42g/mL,優(yōu)級純。
1.2氫氟酸:ρ(HF)=1.298g/mL,優(yōu)級純。
1.3硝酸溶液:1+1,用(1.1)配制。
1.4硝酸溶液:2+98,用(1.1)配制。
1.5標準溶液
1.5.1單元素標準儲備液
用高純度的金屬(純度大于99.99%)或金屬鹽類(基準或高純試劑)配制成100~1000mg/L
含硝酸溶液(1.4)的標準儲備溶液,溶液酸度保持在1.0%(V/V)以上。亦可購買市售有證標
準物質(zhì)。
1.5.2多元素混合標準儲備液:ρ=10.0mg/L。
用硝酸溶液(1.4)稀釋單元素標準儲備液(1.5.1)配制。亦可購買市售有證標準物質(zhì)。
1.5.3多元素標準使用液:ρ=200g/L。
用硝酸溶液(1.4)稀釋標準儲備液(1.5.1或1.5.2)配制成多元素混合標準使用液。亦可
購買市售有證標準物質(zhì)。
1.5.4內(nèi)標標準儲備液:ρ=10.0mg/L。
選用115In,45Sc,103Rh,89Y為內(nèi)標元素、內(nèi)標元素的選擇見下表1。
表1推薦的分析物質(zhì)量與內(nèi)標物
元素質(zhì)量數(shù)內(nèi)標
硼11Sc
111Rh
鎘
114In
鈷59Sc
鍺74Y
25
95Rh
鉬
98Rh
1.5.5內(nèi)標標準使用液:ρ=100μg/L。
用硝酸溶液(1.4)稀釋內(nèi)標儲備液(1.5.4)配制成內(nèi)標標準使用液。由于不同儀器使用
的蠕動泵管管徑不同,在線加入內(nèi)標時,加入的濃度也不同,因此在配制內(nèi)標標準使用液時
應(yīng)使內(nèi)標元素在試樣中的濃度為10~50μg/L。
1.7質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液:ρ=10μg/L。
選用含有鋰(Li)、釔(Y)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈷(Co)、銦(In)、鉈(T1)、鉛(Pb)和鉍(Bi)元素
為質(zhì)譜儀的調(diào)諧溶液,用硝酸溶液(1.4)稀釋至10μg/L。
1.8氬氣:純度不低于99.999%。
1.9氦氣:純度不低于99.999%。
2.儀器和設(shè)備
2.1電感耦合等離子體質(zhì)譜儀及其相應(yīng)的設(shè)備。儀器工作環(huán)境和對電壓的要求需根據(jù)儀
器說明書進行執(zhí)行。儀器掃描范圍:5-250amu,分辨率:10%峰高出所對應(yīng)的峰寬應(yīng)介于
0.6~0.8amu。
2.2電熱鼓風(fēng)干燥箱。
2.3聚四氟乙烯密閉消解罐:可抗壓、耐酸、耐腐蝕,具有泄壓功能。
2.4溫控電熱板:控制精度±0.2℃,最高溫度可設(shè)定至250℃。
2.5分析天平:精度為0.0001g。
2.6尼龍篩:0.15mm(100目)。
2.7一般實驗室常用儀器和設(shè)備。
3.樣品
3.1樣品采集與保存
按照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定采集和保存土壤和沉積物樣品。樣品采集、運輸和保存過程應(yīng)
避免沾污和待測元素損失。
3.2樣品的制備
除去樣品中的枝棒、葉片、石子等異物,按照HJ/T166的要求,將采集的樣品進行風(fēng)干、
粗磨、細磨至過孔徑0.15mm(100目)篩(2.6)。樣品的制備過程應(yīng)避免沾污和待測元素損
失。
3.3試樣的制備
準確稱取0.1000g土壤和沉積物樣品于聚四氟乙烯內(nèi)膽內(nèi),加入1.0mL硝酸(1.1)和3.0
mL氫氟酸(1.2),靜置30min后蓋上蓋子放入消解罐,擰緊消解罐,放入180℃電熱鼓風(fēng)干
燥箱消解12h。敞開烘箱門降溫,待溫度降至室溫后取出消解罐,打開消解罐取出聚四氟乙
26
烯內(nèi)膽。打開聚四氟乙烯坩堝蓋子,于120℃電熱板上加熱趕酸至溶液小體積(1mL以內(nèi)),
加入1mL硝酸(1.1)繼續(xù)趕酸至加溶液小體積(1mL以內(nèi)),最后加入1+1硝酸溶液(1.3)
2mL微熱,取下轉(zhuǎn)移到50mL塑料容量瓶中(沖洗聚四氟乙烯坩堝蓋),定容搖勻,上機測
試。
3.4實驗室空白試樣的制備
不加樣品,按照與試樣的制備(3.3)相同步驟制備實驗室空白試樣。
4.分析步驟
4.1儀器調(diào)試
4.1.1儀器的參考條件
不同型號的儀器其最佳工作條件不同,標準模式、碰撞/反應(yīng)池模式等應(yīng)按照儀器使用
說明書進行操作。儀器干擾及消除見表2和表3。
表2ICP-MS測定中常見的多原子離子干擾
分子離子質(zhì)量受干擾元素
40Ar32S+72Ge
40Ar34S+74Ge
79Br16O+95Mo
81Br16O+97Mo
81Br16O1H+98Mo
ZrO106-112Cd
MoO108-116Cd
表3ICP-MS測定中常用的干擾校正方程
同位素干擾校正方程
98Mo98M-0.146×99M
111Cd111M-0.027×118M-1.63×108M
114Cd114M-0.027×118M-1.63×108M
注1:“M”為元素通用符號;
注2:在儀器配備碰撞反應(yīng)池的條件下,選用碰撞反應(yīng)池技術(shù)消除干擾時,可忽略上述干擾校正方程。
4.1.2儀器調(diào)諧
27
點燃等離子體,儀器穩(wěn)定30min。使用質(zhì)譜儀調(diào)諧液(1.7)對儀器的靈敏度、氧化物和
雙電荷進行調(diào)諧,在儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷滿足要求的條件下,調(diào)諧溶液中所含元
素信號的相對標準偏差≤5%,在涵蓋待測元素的質(zhì)量范圍內(nèi)進行質(zhì)量校正和分辨率校正。
4.2標準曲線的繪制
依次配制一系列待測元素標準溶液,在容量瓶中取一定體積的標準使用液,配制標準曲
線。鎘(Cd)、鍺(Ge)、鉬(Mo)、鈷(Co)濃度為0.00μg/L、0.05μg/L、0.10μg/L、
0.20μg/L、0.50μg/L、1.00μg/L、2.00μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L;硼(B)濃度為0.00μg/L、
1.00μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L、100.0μg/L、200.0μg/L、500.0μg/L。
內(nèi)標元素標準使用液在樣品霧化之前通過蠕動泵自動加入。
用ICP-MS測定標準溶液,以標準溶液濃度為橫坐標,以樣品信號與內(nèi)標信號的比值為
縱坐標建立校準曲線。用線性回歸分析方法求得其斜率用于樣品含量計算。
4.3測定
4.3.1儀器的參考條件
試樣測定前,先用硝酸溶液(1.4)沖洗信號直到信號降至最低,待分析信號穩(wěn)定后才可
開始測定。試樣測定時應(yīng)加入與繪制標準時相同量的內(nèi)標元素標準使用溶液。若樣品中待測
元素的濃度超出校準曲線范圍,需用硝酸溶液(1.4)稀釋后重新測定。試樣溶液基體復(fù)雜,
多原子離子干擾嚴重時,可通過氦氣(1.9)碰撞/反應(yīng)池模式技術(shù)進行校正。
4.3.2實驗室空白試樣的測定
按照“4.3.1”與試樣相同的測試條件測定實驗室空白試樣。
5.結(jié)果計算與表示
5.1結(jié)果計算
樣品中元素含量按照公式(1)進行計算。
ρ-ρ××
=()
××1
?0?Vf
ωmWdm1000
式中:
ω—樣品中金屬元素的含量,mg/kg;
ρ—由標準曲線計算所得試樣中金屬元素的質(zhì)量濃度,μg/L;
ρ0—實驗室空白試樣中對應(yīng)金屬元素的質(zhì)量濃度,μg/L;
m—稱取過篩后樣品的質(zhì)量,g;
V—消解后試樣的定容體積,mL;
f—試樣的稀釋倍數(shù);
Wdm—土壤樣品干物質(zhì)的含量,%。
5.2結(jié)果表示
28
硼、鈷結(jié)果保留三位有效數(shù)字;鎘、鍺、鉬保留到小數(shù)點后第三位。
6.方法驗證方案
6.1方法檢出限和測定下限
根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)附錄A中A.1.1方法檢出
限的一般確定方法,按照樣品分析的全部步驟,對濃度值為估計方法檢出限值3~5倍的空白
加標樣品進行7次平行測定,計算7次平行測定的標準偏差S,按公式(2)計算方法檢出限,
以4倍檢出限作為測定下限。將標準曲線數(shù)據(jù)列入《方法驗證報告》表2-1,檢出限和測定下
限數(shù)據(jù)列入《方法驗證報告》表2-2。
MDL×=St
(n?99.0,1)(2)
式中:MDL——方法檢出限;
n——樣品的平行測定次數(shù);
t——自由度為n-1,置信度為99%時的t分布(單側(cè)),n=7時,t=3.143;
S——n次平行測定的標準偏差。
注:各驗證實驗室應(yīng)根據(jù)各自估計方法檢出限值確定空白加標樣品濃度,以保證其濃度
在估計方法檢出限值3~5倍之間。
6.2方法正確度
6.2.1精密度的驗證
標準物質(zhì)的測定:各驗證實驗室采用GBW07544(GSS-53)、GBW07549(GSS-58)、
GBW07563(GSS-72)、GBW07564(GSS-73)、GBW07311(GSD-11)、GBW07309(GSD-
9)共6個不同濃度有證標準物質(zhì),按全程序每個樣品平行測定6次,分別計算各標準物質(zhì)樣
品測定的平均值、標準偏差、相對標準偏差等參數(shù)。將上述實驗結(jié)果列于《方法驗證報告》
表3-1。
實際樣品的測定:各驗證實驗室采用土壤(2023YP1)、沉積物(2023YP2)樣品共2個,
按全程序每個實際樣品平行測定6次,分別計算各標準物質(zhì)樣品測定的平均值、標準偏差、
相對標準偏差等參數(shù)。將上述實驗結(jié)果列于《方法驗證報告》表3-2。
6.2.2正確度的驗證
標準物質(zhì)的測定:同精密度驗證中的標準物質(zhì)測定,分別計算各濃度樣品測定的相對誤
差,結(jié)果列入《方法驗證報告》表3-1。
實際樣品的測定:同精密度驗證中的實際樣品測定,分別計算各類型樣品的相對誤差,結(jié)
果列入《方法驗證報告》表3-2。
29
附件2方法驗證報告(匯總)
方法名稱:土壤和沉積物硼、鎘、鈷、鍺、鉬的測定
密閉消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法
項目主編單位:山東省物化探勘查院
驗證單位:山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第
四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省魯北地質(zhì)工
程勘察院
項目負責人及職稱:畢建玲高級工程師
通訊地址:濟南市歷城區(qū)郭店街道物探花園南院電話/p>
報告編寫人及職稱:辜洋建工程師
報告日期:2023年09月10日
30
1原始測試數(shù)據(jù)
1.1實驗室基本情況
本方法的6家驗證實驗室依次為:山東省物化探勘查院、山東省
第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第四地質(zhì)
礦產(chǎn)勘查院、山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省魯北地質(zhì)工程勘察
院,具體參加驗證人員見表1-1,使用儀器見表1-2,使用試劑及耗材
見表1-3。
表1-1-1參加驗證的人員情況登記表
編性從事相關(guān)分
單位姓名年齡職務(wù)或職稱所學(xué)專業(yè)
號別析工作年限
畢建玲女41高級工程師分析化學(xué)15
化學(xué)工程與工
陳璐女39高級工程師16
山東省藝
1物化探
勘查院辜洋建男29工程師海洋地質(zhì)4
環(huán)境科學(xué)與工
王玉環(huán)女28助理工程師3
程
李潔女40高級工程師應(yīng)用化學(xué)17
山東省孫爽男38高級工程師應(yīng)用化學(xué)17
第一地
2
質(zhì)礦產(chǎn)孫國明男40高級工程應(yīng)用化學(xué)16
勘查院
礦物學(xué)、巖石
牛志祥男28工程師5
學(xué)、礦床學(xué)
山東省
褚志遠男37高級工程師地質(zhì)工程14
第七地
3
質(zhì)礦產(chǎn)
趙月華男41高級工程師環(huán)境工程17
勘查院
山東省
4黃鑫男33工程師水工環(huán)2
第四地
31
質(zhì)礦產(chǎn)
于夢翌男40工程師化學(xué)工程18
勘查院
山東省
劉加召男46高級工程師選礦工程
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