海洋監測規範第5部分: 沉積物分析

《海洋監測規範 第5部分: 沉積物分析》,是適用於大洋、近海、河口、港灣的沉積物調查和監測,也適用於近海、港灣、河口疏浚物和傾倒物的調查與監測而制定的標準。

2007年10月18日,《海洋監測規範 第5部分: 沉積物分析》由中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布,並於2008年5月1日實施。

基本介紹

  • 中文名:海洋監測規範第5部分: 沉積物分析
  • 外文名:The specification for marine monitoring - Part 5:Sediment analysis
  • 頒布時間:2007年10月18日
  • 實施時間:2008年5月1日
  • 發布單位:中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會
檔案發布,內容摘要,

檔案發布

2007年10月18日,《海洋監測規範 第5部分: 沉積物分析》由中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布,並於2008年5月1日實施。

內容摘要

1 範圍
GB17378的本部分規定了海洋沉積物監測項目的分析方法,對樣品採集、貯存、運輸、預處理、測定結果和計算等提出技術要求。
  本部分適用於大洋、近海、河口、港灣的沉積物調查和監測,也適用於近海、港灣、河口疏浚物和傾倒物的調查與監測。
2 規範性引用檔案
  下列檔案中的條款通過GB17378的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用檔案,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本部分,然而,鼓勵根據本部分達成協定的各方研究是否可使用這些檔案的最新版本。凡是不注日期的引用檔案,其最新版本適用於本部分。
  GB/T12763.8 海洋調查規範 海洋地質地球物理調查
  GB17378.2 海洋監測規範 第2部分:數據處理與分析質量控制
  GB17378.3 海洋監測規範 第3部分:樣品採集、貯存與運輸
3 術語和定義
  下列術語和定義適用於GB17378的本部分。
3.1標線 狊狋犪狀犱犪狉犱犾犻狀犲
計量容器體積的刻度線。
3.2
蒸至白煙冒盡 犲狏犪狆狅狉犪狋犻狀犵狋狅犳狌犿犲犾犲狊狊
  溶劑蒸發後的容器,置於室溫處時無白煙冒出。
4 一般規定
4.1 樣品的採集、預處理、製備及保存
  樣品的採集、預處理、製備及保存見GB17378.3,具體內容和方法按以下要求執行。
4.1.1 樣品的採集
4.1.1.1 設備和工具
  採樣使用的設備和工具如下:
———接樣盤或接樣板:用硬木或聚乙烯板製成;
———樣品箱,樣品瓶(125mL,500mL磨口廣口瓶)和聚乙烯袋;
———塑膠刀,勺;
———燒杯:50mL,100mL;
———其他:記錄表格、塑膠標籤卡、鉛筆、記號筆、鋼捲尺、橡皮筋、工作日記等。
4.1.1.2 分析樣品的採取
4.1.1.2.1 表層沉積物樣品的採取
  表層沉積物樣品的採取按以下步驟進行:
  ———用塑膠刀或勺從采泥器耳蓋中仔細取上部0cm~1cm和1cm~2cm的沉積物,分別代表表層和亞表層。如遇砂礫層,可在0cm~3cm層內混合取樣;
  ———通常情況下,每層各取3份~4份分析樣品,取樣量視分析項目而定。如一次採樣量不足,應再采一次;
  ———取剛採集的沉積物樣品,迅速裝入100mL燒杯中(約半杯,力求保持樣品原狀,避免空氣進入)供現場測定氧化還原電位用(也可在采泥器中直接測定);
  ———取約5g新鮮濕樣,盛於50mL燒杯中,供現場測定硫化物(離子選擇電極法)用。若用比色法或碘量法測定硫化物,則取20g~30g新鮮濕樣,盛於125mL磨口廣口瓶中,充氮氣後塞緊磨口塞;
  ———取500g~600g濕樣,放入已洗淨的聚乙烯袋中,紮緊袋口。供測定銅、鉛、鎘、鋅、鉻、砷及硒用;
  ———取500g~600g濕樣,盛入500mL磨口廣口瓶中,密封瓶口。供測定含水率、粒度、總汞、油類、有機碳、有機氯農藥及多氯聯苯用。
4.1.1.2.2 柱狀沉積物樣品的採取
  柱狀沉積物樣品採取步驟如下:
  ———樣柱上部30cm內按5cm間隔,下部按10cm間隔(超過1m時酌定)用塑膠刀切成小段,小心地將樣柱表面颳去,沿縱向剖開三份(三份比例為1∶1∶2);
  ———兩份量少的分別盛入50mL燒杯(離子選擇電極法測定硫化物,如用比色法或碘量法測定硫化物時,則盛於125mL磨口廣口瓶中,充氮氣後,密封保存)和聚乙烯袋中;
  ———另一份裝入125mL磨口廣口瓶中。
4.1.2 樣品的登記、保存與運輸
  樣品登記、保存與運輸步驟如下:
  ———樣品瓶及聚乙烯袋預先用硝酸溶液(1+3)浸泡2d~3d,用去離子水淋洗乾淨,晾乾裝瓶,貼上樣品標籤,用記號筆把海區、站號,層次及採樣日期寫在標籤上;
  ———樣品裝入聚乙烯袋,並將填寫好站號及層次的標籤放入外袋中,用橡皮筋紮緊袋口。裝箱保存在陰涼處;
  ———所有的樣品均應將採樣海區、站號、層次、數量、現場描述情況填入表A.1中;
  ———需攜帶回陸地實驗室的樣品,均應保存在陰冷處,最好放在冰櫃或冷庫中,於4℃左右保存;
  ———樣品應及時送往陸地實驗室,送樣時,按照表A.2要求填寫送樣單一式三份。一份留底,兩份隨樣品送交收樣單位。
4.1.3 分析樣品的製備
4.1.3.1 供測定重金屬(銅、鉛、鎘、鋅、鉻、砷及硒)的分析樣品的製備樣品的製備步驟如下:
  ———將聚乙烯袋中的濕樣轉到洗淨並編號的瓷蒸發皿中,置於80℃~100℃烘箱內,烘乾過程中用玻璃棒經常翻動樣品並把大塊壓碎,以加速乾燥;
  ———將烘乾的樣品攤放在乾淨的聚乙烯板上,剔除礫石和顆粒較大的動植物殘骸。將樣品裝入瑪瑙缽中,每500mL瑪瑙缽中裝入約100g乾樣;
  ———放入瑪瑙球,在球磨機上研磨至全部通過160目(96μm)(事先經試驗確定大小瑪瑙球的個數及研磨時間等條件,研磨後不再過篩)。也可用瑪瑙研缽手工粉碎,用160目尼龍篩,蓋上塑膠蓋過篩,嚴防樣品逸出。將研磨後的樣品充分混勻;
  ———四分法縮分分取10g~20g製備好的樣品,放入樣品袋(已填寫樣品的站號,層次等),送各實驗室進行分析測定。其餘的樣品盛入玻璃磨口廣口瓶或有密封內蓋的塑膠廣口瓶中,蓋緊瓶蓋,留作副樣保存;
  ———操作人員應帶口罩並在通風良好的條件下進行操作。碎樣及取樣等工具及器皿均要先淨化處理,以避免樣品被沾污。
4.1.3.2 供測定測油類,有機碳,有機氯農藥及多氯聯苯的分析樣品的製備
  樣品的製備按以下步驟進行:
  ———將已測定過含水率,粒度及總汞後的樣品攤放在已洗淨並編號的搪瓷盤內,置於室內陰涼通風處,不時地翻動樣品並把大塊壓碎,以加速乾燥,製成風乾樣品;
  ———將已風乾的樣品攤放在聚乙烯板上,剔除礫石和顆粒較大的動植物殘骸;
  ———在球磨機上粉碎至全部通過80目(180μm)(事先經條件試驗,粉碎後不再過篩),也可用瓷研缽手工粉碎,用80目(180μm)金屬篩蓋上金屬蓋過篩。嚴防樣品逸出。將研磨後的樣品充分混勻;
  ———四分法縮分分取40g~50g製備好的樣品,放入樣品袋(已填寫樣品的站號、層次等),送各實驗室進行分析測定。
4.1.4 分析副樣的保存
  為確保歷次監測航次測試結果的質量及數據的可比性,為海洋環境保護科學的發展積累資料,應妥善地保存好分析副樣,以備分析質量檢查及其他用途。
4.2 規定和要求
4.2.1 分析樣品的烘乾:未註明乾燥溫度及時間時,均指(105±1)℃,乾燥2h。
4.2.2 標準溶液配製中,所用的量瓶和移液管均應事先進行容量校正或檢定。
4.2.3 數據處理按GB17378.2要求執行。
4.2.4 文內pH值除註明測量方法以外,均可用精密或廣泛pH試紙測量。
4.2.5 沉積物中硫化物的測定不做雙樣檢查。
4.3 分析結果質量檢查
  分析結果質量檢查步驟如下:
  ———分析結果質量檢查按表1任意抽取檢查樣,分別裝袋並另編樣號,將基本樣與檢查樣交分析測試人員進行測定;
表1 從分析樣中抽取檢查樣的比例
分析樣個數
<10
10~30
>30
檢查樣抽取比例/%
50
40
30
  ———檢查樣的測項與基本樣相同;
  ———當樣品數量較多時,基本樣與檢查樣不應安排在同批內進行測試;
  ———測試所得結果按表2所列雙樣相對偏差容許限控制分析質量,當某測項雙樣檢查結果超差率大於30%時,此批基本樣中該測項應全部重新測定。若仍出現上述超差情況,分析測試人員應認真檢查分析原因(如標準溶液的配製,環境質量,所用儀器設備有無不正常情況等)後,再進行這批樣品(基本樣與檢查樣)的測定;
  ———當某測項雙樣檢驗結果超差率小於30%時,超差的樣品應重新稱樣進行測定,直至所測結果合格為止。報數據時,按平行雙樣結果的均值計算;
  ———每批分析的樣品(20個左右)插入2個~3個海洋沉積物成分分析標準物質(分別裝袋及另編樣號),以檢驗有無系統誤差。
表2 平行雙樣相對偏差表
分析結果所在數量級
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
相對偏差容許限/%
15
20
30
40
4.4 說明
4.4.1 各種酸鹼的密度(ρ),是指20℃時的每毫升克數。
4.4.2 除船上現場測定的項目列出所用的儀器設備以外,陸地實驗室內測定的項目,只列出主要的儀器和特殊設備及器皿等。
4.4.3 乾燥劑在不指明具體名稱時,均指變色矽膠。
4.4.4 所配製的元素的標準溶液的濃度均指該元素的濃度。
4.4.5 沒有指明溶劑的溶液都是水溶液。
4.4.6 除電化學分析法以外,也可用校準曲線的線性回歸方程求出被測物的質量或濃度,再按計算公式計算樣品中被測物的含量。當校準曲線中段的某點出現異常較大的情況時,用線性回歸方程計算含量會造成較大的誤差,此時應捨棄該點,用作圖法求結果。如異常點出現在校準曲線兩端時,則校準曲線的範圍就相應地變小,該時就應重新繪製校準曲線。
4.4.7 沉積物中粒度的測定按GB/T12763.8執行。
5 總汞
5.1 原子螢光法
5.1.1 適用範圍和套用領域
  本方法適用於淡水和海水水系沉積物中總汞的測定。
  本方法為仲裁方法。
5.1.2 方法原理
  樣品在硝酸鹽酸體系中,置於沸水浴中消化,汞以離子態全量進入溶液。以硼氫化鉀為還原劑,將溶液中離子態汞轉變為汞蒸汽。以氬氣為載氣使原子汞蒸汽進入原子螢光光度計的原子化器中,以特種汞空心陰極燈為激發光源,測定汞原子螢光強度。
5.1.3 試劑及其配製
5.1.3.1 硝酸(HNO):ρ=1.42g/mL,優級純。
5.1.3.2 鹽酸(HCl):ρ=1.19g/mL,優級純。
5.1.3.3 硼氫化鉀(KBH)。
5.1.3.4 氫氧化鉀(KOH):優級純。
5.1.3.5 草酸(H·2HO)。
5.1.3.6 高錳酸鉀(KMnO)。
5.1.3.7 氫氧化鉀溶液(0.05g/L):稱取1g氫氧化鉀(見5.1.3.4)溶於200mL去離子水中,加入0.5g硼氫化鉀(見5.1.3.3)溶解後移取20mL於1000mL容量瓶中,用去離子水稀釋至標線。使用前配製。
5.1.3.8 高錳酸鉀溶液(1%):稱取5g高錳酸鉀(見5.1.3.6)溶解於500mL去離子水中,置於棕色試劑瓶中保存。
5.1.3.9 草酸溶液(1%):稱取10g草酸(見5.1.3.5)溶解於1000mL去離子水中,置於棕色試劑瓶中保存。
5.1.3.10 硝酸溶液(1+19):將1份硝酸(見5.1.3.1)與19份水混合。
5.1.3.11 汞標準貯備溶液(1.00g/L):準確稱取0.1353g氯化汞(HgCl,基準試劑或優級純,預先在硫酸乾燥器中放置24h以上)於50mL燒杯中,用少量硝酸溶液(見5.1.3.10)溶解後,全量轉入
100mL容量瓶中,以硝酸溶液(見5.1.3.10)定容至標線,混勻。
5.1.3.12 汞標準中間溶液A(10.0mg/L):移取1.00mL汞標準貯備溶液(見5.1.3.11)置於100mL容量瓶中,加硝酸溶液(見5.1.3.10)定容至標線,混勻。
5.1.3.13 汞標準中間溶液B(0.100mg/L):移取1.00mL汞標準中間溶液A(見5.1.3.12)置於100mL容量瓶中,加硝酸溶液(見5.1.3.10)定容至標線,混勻。
5.1.3.14 汞標準使用液(10.0μg/L):移取10.00mL汞標準中間溶液B(見5.1.3.13)置於100mL容量瓶中,加硝酸溶液(見5.1.3.10)定容至標線,混勻。使用時配製。
5.1.4 儀器及設備
  儀器和設備如下:
  ———原子螢光光度計;
  ———容量瓶:容量50mL、100mL、1000mL;
  ———移液管:容量1mL、2mL、5mL、10mL;
  ———燒杯:容量50mL、100mL;
  ———水浴鍋;  ———氬氣;
  ———實驗室常用儀器與設備。
5.1.5 分析步驟
5.1.5.1 繪製標準曲線
5.1.5.1.1 於7個100mL容量瓶中分別加入50mL去離子水,後加入10mL硝酸(見5.1.3.1)和
10mL濃鹽酸(見5.1.3.2),再分別加入汞標準使用液(見5.1.3.14)0mL,0.25mL,0.50mL,
1.00mL,2.00mL,4.00mL,8.00mL,用水定容至標線,混勻。
5.1.5.1.2 分別取上述汞標準系列溶液各2mL,測定標準空白螢光強度讀數(犐)和標準樣品螢光強度讀數(犐)。
5.1.5.1.3 將數據記入表A.3中,以螢光強度(犐-犐)為縱坐標,汞的量(ng)為橫坐標,繪製標準曲線
(給出線性回歸方程)並計算線性回歸係數。
5.1.5.2 樣品測定
5.1.5.2.1 準確稱取0.1g~0.5g沉積物乾樣或1g~5g沉積物濕樣(精確至0.0001g),置於50mL具塞比色管中,加2mL硝酸(見5.1.3.1)、6mL鹽酸(見5.1.3.2)。用約10mL去離子水淋洗比色管內壁後混合充分,置於沸水浴中加熱1h(其間取出充分搖動一次)。取下冷卻至室溫,加入1mL高錳酸鉀溶液(見5.1.3.8),搖均後放置20min,再用草酸溶液(見5.1.3.9)稀釋至標線,搖勻後放置澄清30min。同時製作分析空白。
5.1.5.2.2 除不加沉積物樣品外,其餘步驟完全等同於樣品消化(見5.1.5.2.1)。由此製備的溶液作為分析空白液。
5.1.5.2.3 分別取2.0mL分析空白(見5.1.5.2.2)和樣品消化液(見5.1.5.2.1),測定分析空白螢光強度(犐)和樣品消化液的螢光強度(犐)。以(犐-犐)值從標準曲線上查出相應的汞的納克數或用線性回歸方程計算得出汞的納克數。
5.1.6 記錄和計算
  將樣品測定數據記入表A.4中,按式(1)計算沉積物乾樣中汞的含量:
犿·犞1
Hg=犞2·犕(1-狑H2O!!!!!!!!!!!!!!(1)
  式中:
  狑Hg———沉積物乾樣中總汞的含量(質量分數,10);
犿———從標準曲線上查得的汞量,單位為納克(ng);犞———樣品消化液的體積,單位為毫升(mL);
———樣品測定分樣的體積,單位為毫升(mL);犕———樣品的稱取量,單位為克(g);
2O———濕樣的含水率(質量分數,%)。
5.1.7 精密度和準確度
  汞含量為0.048×10時,重複性相對標準偏差為4%;再現性相對標準偏差:24%;相對誤差:
±5%。
5.1.8 注意事項
  本方法執行中應注意如下事項:
  ———除非另作說明,本方法所用試劑均為分析純,水為去離子水或等效無汞水;
  ———試驗用器皿用硝酸溶液(1+3)浸泡24h以上,洗淨,並檢查空白是否合格;
  ———沉積物濕樣先在40℃~60℃條件下烘乾研磨後,再進行消化測定;
  ———所用的試劑,特別是硝酸和鹽酸,在使用前應作空白試驗。空白高的酸將嚴重影響方法靈敏度和準確度;
  ———汞元素的氣體發生條件與所在基體溶液的化學組成有一定關係,製作標準曲線用的基體溶液組成應與試樣消化液組成相近;
  ———試樣和分析空白的消化條件要一致,所配試劑的使用時間不應過長;
  ———為保證分析結果準確,可適當地調節樣品的稱取量,使得測定值在標準曲線範圍內。
5.2 冷原子吸收光度法
5.2.1 適用範圍和套用領域
  本法適用於河口、近岸、大洋沉積物中總汞的測定。
5.2.2 方法原理
  試樣用硝酸過氧化氫加熱消化,離子態汞經氧化亞錫還原,轉變為汞蒸氣,隨載氣進入吸收池。在
253.7nm波長處的特徵吸收值與汞的含量成正比。
5.2.3 試劑及其配製
5.2.3.1 汞標準溶液
5.2.3.1.1 汞標準貯備溶液(1.000mg/mL):稱取0.1353g氯化汞(HgCl,優級純,預先在硫酸乾燥器中放置24h以上)於50mL燒杯中,用硝酸溶液(見5.2.3.7)溶解後,全量轉入100mL量瓶中,加硝酸溶液(見5.2.3.7)至標線,混勻。
5.2.3.1.2 汞標準中間溶液(10.0μg/mL):量取1.00mL汞標準貯備溶液(見5.2.3.1.1)於100mL量瓶中,加硝酸溶液(見5.2.3.7)至標線,混勻。
5.2.3.1.3 汞標準使用溶液(1.00μg/mL):量取5.00mL汞標準中間溶液(見5.2.3.1.2)於50mL量瓶中,加硫酸溶液(見5.2.3.10)至標線,混勻。臨用前配製。
5.2.3.2 氯化亞錫溶液(100g/L):稱取20g氯化亞錫(SnCl·2HO)於250mL燒杯中,加100mL鹽酸溶液(見5.2.3.9)和80mL水,加熱至氯化亞錫全溶,加水至200mL,混勻,轉盛於250mL試劑瓶中。
5.2.3.3 鹽酸羥胺溶液(100g/L):稱取25g鹽酸羥胺(NHOH·HCl)溶於水中並稀釋至250mL,轉盛於500mL試劑瓶中。
5.2.3.4 高錳酸鉀溶液(50g/L):稱取10g高錳酸鉀(KMnO)於250mL燒杯中,加200mL水,加熱溶解,冷卻後轉盛於棕色試劑瓶中。
5.2.3.5 過氧化氫溶液(30%):優級純。
5.2.3.6 硝酸(HNO):ρ=1.42g/mL,優級純。
5.2.3.7 硝酸溶液(1+19):將1體積的硝酸(見5.2.3.6)與19體積的水混合。
5.2.3.8 鹽酸(HCl):ρ=1.19g/mL,優級純。
5.2.3.9 鹽酸溶液(1+1):將等體積的鹽酸(見5.2.3.8)和水混合。
5.2.3.10 硫酸溶液(0.5mol/L):將28mL濃硫酸慢慢地加到972mL水中,混勻。
5.2.4 儀器及設備
  儀器和設備如下:
  ———測汞裝置:見圖1;
  ———真空泵;  ———穩壓器;  ———記錄儀;  ———水浴鍋;
  ———轉子流量計;
  ———微量移液吸管:容量10μL、20μL、50μL、100μL;
  ———帶磨口反應瓶:容量250mL;
  ———一般實驗室常備儀器及設備。
  1———真空泵;
2———空氣流量調節閥;3———含汞廢氣吸收器;
4———測汞儀;
5———光吸收池;
6———乾燥管;7———三通閥;
8———汞蒸氣發生瓶;9———空氣淨化裝置;
10———活性炭吸收器;
11———氣體流量計。
圖1 冷原子吸收測汞裝置
5.2.5 分析步驟
5.2.5.1 繪製標準曲線
  在250mL磨口反應瓶中加50mL水,分別加入0μL,20μL,40μL,60μL,80μL,100μL汞標準使用溶液(見5.2.3.1.3),依次加入2mL氯化亞錫溶液(見5.2.3.2),迅速蓋緊瓶塞,按圖1切斷氣路,搖晃2min,接通氣路測定吸光值(犃)。用同樣方法測得標準空白吸光值(犃)。將數據記入表A.5中。
以(犃-犃)為縱坐標,汞的量(ng)為橫坐標繪製汞的標準曲線。
5.2.5.2 樣品的消化
5.2.5.2.1 稱取約1g沉積物濕樣(±0.0001g),盛於50mL燒杯中,加5mL硝酸(見5.2.3.6),於
(90±5)℃水浴中消解30min。同時做分析空白。
5.2.5.2.2 取出、冷卻、滴加1mL過氧化氫溶液(見5.2.3.5),在水浴中繼續消解30min,冷卻後全量轉入100mL量瓶中。
5.2.5.2.3 滴加高錳酸鉀溶液(見5.2.3.4),至紅色不褪為止。
5.2.5.2.4 加2mL鹽酸羥胺溶液(見5.2.3.3),使紅色褪盡並加水至標準,混勻待測。
5.2.5.3 樣品的測定
  移取一定體積的樣品消化液於反應瓶中,加水補足至50mL,加2mL氯化亞錫溶液(見5.2.3.2),迅速蓋緊瓶塞,切斷氣路,搖晃2min。接通氣路並測定吸光值(犃)及分析空白吸光值(犃)。以(犃-犃)值從標準曲線上查出相應的汞的量(ng)。
5.2.6 記錄與計算
  將測得的吸光值記入表A.6中,按式(2)計算沉積物乾樣中總汞的含量。
犿·犞1
Hg=2·犕(1-狑H2O!!!!!!!!!!!!!!(2)
  式中:
Hg———沉積物乾樣中總汞的含量(質量分數,10);
犿———從標準曲線上查得的汞量,單位為納克(ng);犞———樣品消化液的體積,單位為毫升(mL);
———樣品測定分樣的體積,單位為毫升(mL);犕———樣品的稱取量,單位為克(g);
2O———濕樣的含水率(質量分數,%)。
5.2.7 精密度和準確度
  汞含量為0.22×10時,重複性標準差為0.002×10;重複性相對標準差為0.91%;再現性標準差為0.010×10,再現性相對標準差為4.5%;相對誤差為1.8%。
5.2.8 注意事項
  本方法執行中應注意如下事項:
  ———除非另作說明,本方法所用試劑為分析純,水為無汞蒸餾水或等效純水;
  ———必須確保所用器皿清潔,新器皿要經硝酸溶液(1+1)浸泡一天以上,用過的器皿要認真清洗後使用;
  ———由於汞蒸氣壓大,實驗過程中既要防止汞的逸失,又要防止空氣中汞對試樣及試劑的沾污。試
樣與空白的消解時間儘量地相同,以防止試劑與空氣的接觸。所配試劑的使用時間不宜太長;
  ———為保證分析結果準確,可適當地調整試樣稱取量和改變所量取的樣品消化液的體積,使測得值在標準曲線範圍內;
  ———由於反應瓶中溶液體積對測定有影響,加適量的水使溶液體積控制到50mL左右;
  ———在標準曲線制定時,用同一個反應瓶,操作方便並可減少隨機誤差的產生,此時先在反應瓶中加入2mL氯化亞錫溶液,分別加入0.0μL,20μL,40μL,60μL,80μL,100μL汞標準使用溶液(見5.2.3.1.3)迅速蓋緊瓶塞,以下按標準曲線繪製的步驟進行。
6 銅
6.1 無火焰原子吸收分光光度法(連續測定銅、鉛和鎘)
6.1.1 適用範圍和套用領域
  本法適用於海洋沉積物中銅、鉛和鎘的連續測定。
  本方法為仲裁方法。
6.1.2 方法原理
  沉積物樣品用硝酸高氯酸消化後,在稀硝酸介質中,銅在324.7nm波長,鉛在283.3nm波長,鎘在228.8nm波長處進行無火焰原子吸收測定。
6.1.3 試劑及其配製
6.1.3.1 銅、鉛和鎘標準貯備溶液(1.000mg/mL):分別稱取0.1000g金屬銅、鉛和鎘(純度
99.99%)於3只50mL燒杯中,用水潤濕,加硝酸溶液(見6.1.3.5)溶解,必要時加熱直至溶解完全。分別轉入3只100mL容量瓶中,加硝酸溶液(見6.1.3.6)至標線,混勻。此溶液,銅、鉛和鎘均為1.000mg/mL。
6.1.3.2 銅、鉛和鎘標準中間溶液:分別移取10.0mL銅標準貯備液(見6.1.3.1),5.0mL鉛標準貯備液(見6.1.3.1)和0.25mL鎘標準貯備液(見6.1.3.1)於同一100mL容量瓶中,用硝酸溶液(見
6.1.3.6)稀釋至標線,混勻。此溶液銅為100μg/mL,鉛為50.0μg/mL,鎘為2.50μg/mL。
6.1.3.3 銅、鉛和鎘標準使用溶液:各量取1.00mL銅、鉛和鎘標準中間溶液(見6.1.3.2)於100mL容量瓶中,用硝酸溶液(見6.1.3.6)稀釋至標線,混勻。此溶液銅為1.00μg/mL,鉛為0.50μg/mL,鎘為0.025μg/mL。
6.1.3.4 硝酸(NHO):ρ=1.42g/mL,優級純。
6.1.3.5 硝酸溶液(1+1):1體積的硝酸(見6.1.3.4)和1體積的水混合。
6.1.3.6 硝酸溶液(1+99):1體積的硝酸(見6.1.3.4)和99體積的水混合。
6.1.3.7 高氯酸(HClO):ρ=1.67g/mL,優級純。
6.1.3.8 鹽酸(HCl):ρ=1.19g/mL,優級純。
6.1.3.9 鹽酸溶液(1+2):1體積的鹽酸(見6.1.3.8)和2體積的水混合。
6.1.4 儀器及設備
  儀器和設備如下:
  ———無火焰原子吸收分光光度計;
———銅、鉛和鎘空心陰極燈;
———自動進樣器:配20μL進樣泵或20μL精密微量移液管;
———鋼瓶氬氣:純度99.99%;
———聚四氟乙烯或聚丙烯杯:容量30mL;
———一般實驗室常備儀器及設備。
6.1.5 分析步驟
6.1.5.1 繪製標準曲線
  按以下步驟繪製標準曲線:
  a) 取6支10mL具塞比色管,分別加入0mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL銅、鉛和鎘標準使用溶液(見6.1.3.3),加硝酸溶液(見6.1.3.6)稀釋至標線,混勻;
  b) 按選定的儀器工作條件,測定標準溶液的吸光值犃。將測定數據填於表A.7中;
  c) 以測得的吸光值(犃)減去標準空白吸光值(犃)為縱坐標,以相應的金屬元素濃度為橫坐標,繪製標準曲線。
6.1.5.2 樣品的消化
  稱取0.1g(±0.0001g)經烘乾的沉積物樣品於30mL聚四氟乙烯杯中,用少許水潤濕樣品,加入5mL硝酸(6.1.3.4),置於電熱板上由低溫升至180℃~200℃,蒸至近乾,加入1mL硝酸(見6.1.3.4),2mL高氯酸(見6.1.3.7),蒸乾,用少許水仔細地淋洗聚四氟乙烯杯壁並蒸至白煙冒盡,取下稍冷,加1.0mL鹽酸溶液(見6.1.3.9),微熱浸提,將溶液及殘渣全量轉入25mL具塞比色管中,用水稀釋至標線,混勻,澄清,上清液待測。同時做分析空白。
6.1.5.3 樣品的測定
  量取樣品消化液100μL,加500μL硝酸溶液(見6.1.3.6),混勻。按選定的儀器參數測定金屬元素的吸光值(犃)及分析空白吸光值(犃)。以(犃-犃)值從標準曲線上查出相應的金屬元素的濃度(μg/mL)。
6.1.6 記錄與計算
  將測得的數據記入表A.8中,按式(3)計算沉積物乾樣中銅、鉛和鎘的含量。
Me=!!!!!!!!!!!!!!!!(3)犕
  式中:
Me———沉積物乾樣中銅、鉛和鎘的含量(質量分數,10); ρ———從標準曲線上查得的銅、鉛和鎘的濃度,單位為微克每毫升(μg/mL);犞———樣品消化液的體積,單位為毫升(mL);
犇———測定時樣品消化液的稀釋倍數=(稀釋後的總體積)/(量取樣品消化液體積);犕———樣品的稱取量,單位為克(g)。
6.1.7 精密度和準確度
  銅含量為62.1×10時,重複性標準差為0.03×10,重複性相對標準偏差為0.1%;含量為
31.6×10時,再現性標準差為2.0×10,再現性相對標準偏差為6.3%;相對誤差為4.5%。
  鉛含量分別為20.6×10,85.1×10和82.2×10時,重複性相對標準偏差分別為6.3%,6.7%和4.8%,6.3%;含量為31.6×10時,再現性標準差為1.8×10,再現性相對標準偏差為6.2%;相對誤差為8.4%。
  鎘含量分別為0.27×10、2.43×10、0.243×10和2.39×10時,相對標準偏差分別為12%、
6.6%、2.9%和0.4%;含量為0.25×10時,再現性標準差為0.02×10,再現性相對標準偏差為
8.0%;相對誤差為6.0%。
6.1.8 注意事項
  本方法執行中應注意如下事項:
  ———除非另有說明,本方法所用試劑為分析純,水為二次去離子水或等效純水;
  ———所有器皿應經硝酸溶液(1+3)浸泡12h以上,用二次去離子水洗淨;
  ———樣品中銅的含量超出標準曲線範圍時,可通過增加內氣流的辦法來測定,這時標準曲線制定中,所用的內氣流值也要相應地變動。
6.2 火焰原子吸收分光光度法(連續測定銅、鉛和鎘)
6.2.1 適用範圍和套用領域
  本法適用於海洋沉積物中銅、鉛和鎘的連續測定。
6.2.2 方法原理
  沉積物樣品用硝酸高氯酸消化後,銅在324.7nm波長,鉛在283.3nm波長,鎘在228.8nm波長處直接進行火焰原子吸收測定。
6.2.3 試劑及其配製
6.2.3.1 銅、鉛和鎘標準貯備溶液(1.000mg/mL):分別稱取0.1000g金屬銅、鉛和鎘(純度99.99%)於3只50mL燒杯中,用水潤濕,加硝酸(見6.2.3.4)溶解,必要時加熱直至溶解完全。分別轉入3只100mL量瓶中,加硝酸溶液(見6.2.3.7)至標線,混勻。此溶液,銅、鉛和鎘均為1.000mg/mL。
6.2.3.2 銅、鉛和鎘標準中間溶液:分別移取10.0mL銅標準貯備液(見6.2.3.1)、2.0mL鉛標準貯備液(見6.2.3.1)和0.20mL鎘標準貯備液(見6.2.3.1)於同一100mL容量瓶中,用硝酸溶液(見
6.2.3.7)稀釋至標線,混勻。此溶液銅為100μg/mL,鉛為20.0μg/mL,鎘為2.00μg/mL。
6.2.3.3 銅、鉛和鎘標準使用溶液:各量取10.0mL銅、鉛和鎘標準中間溶液(見6.2.3.2)於100mL量瓶中,用硝酸溶液(見6.2.3.7)稀釋至標線,混勻。此溶液銅為10.0μg/mL,鉛為2.0μg/mL,鎘為0.20μg/mL。
6.2.3.4 硝酸(NHO):ρ=1.42g/mL,優級純。
6.2.3.5 鹽酸溶液(1+2):1體積的鹽酸(見6.1.3.9)和2體積水混合。
6.2.3.6 鹽酸溶液(1+59):1體積的鹽酸(見6.1.3.9)和59體積的水混合。
6.2.3.7 硝酸溶液(1+99):1體積的硝酸(見6.1.3.4)和99體積的水混合。
6.2.3.8 高氯酸(HClO):ρ=1.67g/mL,優級純。
6.2.3.9 鹽酸(HCl):ρ=1.19g/mL,優級純。
6.2.4 儀器及設備
  儀器和設備如下:
  ———火焰原子吸收分光光度計;
  ———銅、鉛和鎘空心陰極燈;
  ———空氣壓縮機;
  ———乙炔鋼瓶;
  ———一般實驗室常備儀器及設備。
6.2.5 分析步驟
6.2.5.1 繪製標準曲線
  按以下步驟繪製標準曲線:
  a) 取6支10mL容量瓶,分別加入0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL銅、鉛和鎘標準使用溶液(見6.2.3.3),加鹽酸溶液(見6.2.3.6)稀釋至標線,混勻;
  b) 按選定的儀器工作條件,分別測定混合標準系列溶液的吸光值犃。將測定數據填於表A.9中;
  c) 以測得的吸光值(犃)減去標準空白吸光值(犃)為縱坐標,以相應的金屬元素濃度為橫坐標繪製標準曲線。
6.2.5.2 樣品的消化及測定
  稱取0.1g(±0.0001g)經烘乾的沉積物樣品於30mL聚四氟乙烯坩堝中,加少許水濕潤樣品,加入5mL硝酸(見6.2.3.4),將坩堝置於電熱板上,由低溫升至180℃~200℃,蒸至近乾,加1mL硝酸(見6.2.3.4),2mL高氯酸(見6.2.3.8),於180℃~200℃蒸乾,用少許水仔細地淋洗坩堝壁並蒸至白煙冒盡,取下稍冷卻後,加0.5mL鹽酸溶液(見6.2.3.5),微熱,將溶液及殘渣全量轉入10mL容量瓶中,加水至標線,混勻,澄清,上清液待測(同時做分析空白)。按選定的儀器參數,測定樣品中金屬元素的吸光值(犃)及分析空白吸光值(犃)。以(犃-犃)值從標準曲線上查出相應金屬元素的濃度
(μg/mL)。
6.2.6 記錄與計算
  將測得的數據記入表A.8中,按式(4)計算沉積物乾樣中銅、鉛和鎘的含量。
狑Me=!!!!!!!!!!!!!!!!(4)犕
  式中:
Me———沉積物乾樣中銅、鉛和鎘的含量(質量分數,10);
ρ———從標準曲線上查得的銅、鉛和鎘的濃度,單位為微克每毫升(μg/mL);犞———樣品消化液定容體積,單位為毫升(mL);犕———樣品的稱取量,單位為克(g)。
6.2.7 精密度和準確度
  銅含量為31.6×10時,重複性標準差為0.47×10,重複性相對標準偏差為1.5%;再現性標準差為2.2×10,再現性相對標準偏差為7.0%;相對誤差為7.3%。
  鉛含量分別為19.6×10和82.3×10時,重複性相對標準偏差分別為4.1%和5.3%;含量為
29.2×10時,再現性相對標準偏差為6.8%;相對誤差為6.1%。
  鎘含量分別為0.25×10和1.99×10時,重複性相對標準偏差分別為4.0%和1.0%;含量為
0.25×10時,再現性標準差為0.04×10,再現性相對標準偏差為16.0%;相對誤差為3.3%。
6.2.8 注意事項
  本方法執行中應注意如下事項:
  ———除非另有說明,本方法所用試劑為分析純,水為二次去離子水或等效純水;
  ———所有器皿應經硝酸溶液(1+3)浸泡12h以上,用水洗淨。
7 鉛
7.1 無火焰原子吸收分光光度法
  無火焰原子吸收分光光度法見6.1。
7.2 火焰原子吸收分光光度法
  火焰原子吸收分光光度法見6.2。
8 鎘
8.1 無火焰原子吸收分光光度法
  無火焰原子吸收分光光度法見6.1。
8.2 火焰原子吸收分光光度法
  火焰原子吸收分光光度法見6.2。鋅———火焰原子吸收分光光度法

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