《編制說明-冶金行業(yè)選冶渣場重金屬質(zhì)量控制和評估 鎳的測定 PAN 分光光度法》

基本信息

標準草案中文冶金行業(yè)選冶渣場重金屬質(zhì)量控制和評估鎳的測定PAN分光光度法

名稱Qualitycontrolandevaluationofheavymetalsintailingsreservoirsandslag

英文disposalsitesofmetallurgicalindustry–Determinationofnickelinsmelting

slagfieldofmetallurgicalindustrybyPANSpectrophotometry

制定□修訂計劃編號2021TB016

項目類型

（被修訂標準名稱及編號：）

起止時間2022年1月---2022年12月

南京師范大學、中國標準化研究院、南京化學試劑股份有限公司、南京市產(chǎn)品質(zhì)量

標準起草監(jiān)督檢驗院、中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司、中國計量科學研究院、

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

（池州）有限責任公司、江蘇省蘇州環(huán)境監(jiān)測中心

起草組王風賀、趙波、李繼寧、蘭韜、王志剛、周斌華、孫亞威、李書欽、巢靜波、李海

成員峰、何躍、江少杰、陸家騮

項目調(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到鎳。2017

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

鎳化合物在一類致癌物清單中，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類致癌物清單中。

背景2、目前我們國家暫時沒有高靈敏快速檢測鎳離子的標準，現(xiàn)行的國家標準（GB

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

們國內(nèi)大多數(shù)水質(zhì)排放標準為0.1mg/L，現(xiàn)行標準已經(jīng)無法滿足現(xiàn)行的國家最大限

量排放標準的要求，建立一種新的高靈敏的廢水中鎳的分光光度快速檢測方法的行

業(yè)標準具有重要的實際意義。PAN方法檢測水中的鎳，最低檢測濃度高達

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

檢測周期短等優(yōu)點，是一種適用于現(xiàn)場檢測的快速簡便的分析方法。

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

本文件的實施，對修復方案參數(shù)的選擇和冶金行業(yè)選冶渣場的安全利用具有重

意義

要意義。

工作簡況

標準主要王風賀負責標準文本起草和修改、趙波負責標準文本起草和方法學、李繼寧負

起草人任責標準文本起草和驗證、蘭韜負責標準的應用推廣、王志剛負責標準的應用推廣、

務分工周斌華負責標準的實驗驗證、孫亞威負責標準的應用推廣、李書欽負責標準的應用

推廣、巢靜波負責標準的應用推廣、李海峰負責標準的應用推廣、何躍負責標準的

應用推廣、江少杰負責標準的應用推廣、陸家騮負責標準的應用推廣。

1.分工情況

南京師范大學作為標準編制牽頭單位主要負責前期的資料調(diào)研、草案編制及根

據(jù)專家及參編單位意見進行修改工作；中國標準化研究院、南京化學試劑股份有限

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

中國計量科學研究院、生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所、南京鯤騰環(huán)境科技有限公

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

責對草案提出修改建議及文件終稿的應用推廣。

主要工作

2.起草階段

過程

2021年11月，本標準項目承擔單位在接到標準制定任務后成立了標準編制組。

2021年12月標準編制組組織召開了標準啟動會暨第一次討論會。

2022年1月至7月，標準編制組在系統(tǒng)調(diào)研并分析國內(nèi)外相關技術導則、規(guī)范、

標準、指南的基礎上，結(jié)合國內(nèi)外相關研究成果及實驗室研究情況，編制了《冶金

行業(yè)選冶渣場重金屬質(zhì)量控制和評估鎳的測定PAN分光光度法》草案。

2022年8月，本規(guī)范完成立項。

2022年9月至2022年12月，標準編制組結(jié)合多次研討，對標準草案進行修

改，并編制完成草案的編制說明。

標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)

1、與政策銜接

本標準制定前，標準編制組對現(xiàn)行法律法規(guī)、標準、導則進行了系統(tǒng)的梳

理，在此基礎上制定了本標準。國內(nèi)鎳離子檢測：GB11912-1989水質(zhì)鎳的測

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

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

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

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

11910-1989水質(zhì)鎳的測定丁二酮肟分光光度法。本標準規(guī)定了用丁二酮肟（二

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

標準編制原

為0.25mg/L。（檢測線不達標）

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

標準的可操作性，本文件嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則—第1部分：

標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定進行編寫和表述。

3、具有可操作性

本標準內(nèi)容主要包括應用范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、總體要求、

方法提要、試劑和材料、儀器與設備、樣品制備與保存、測定步驟、工作程序，

在各個環(huán)節(jié)都制定了詳細可行的條款。

1、范圍

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

的方法、內(nèi)容及要求。

2、規(guī)范性引用文件

具體包括：

GB50137城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準；GB16889生活垃圾填埋場污

染控制標準；HJ682污染場地術語；HJ/T164地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范；HJ25.1

場地環(huán)境調(diào)查技術導則；HJ25.2場地環(huán)境監(jiān)測技術導則；HJ25.3

污染場地風險評估技術導則；GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準；

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

物排放標準；GB21900-2008電鍍污染物排放標準

3、術語和定義

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

以達到被檢測目的的試劑。

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：測定鎳（Ⅱ）時，鐵（Ⅱ）、銅（Ⅱ）、釩（Ⅴ）、鉛（Ⅱ）等離子對

確定標準主測定有明顯的干擾，這些共存離子可用掩蔽劑消除對測定離子的干擾。

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

據(jù)的關系，確定被測物濃度的方法。

3.5標準溶液：指的是具有準確已知濃度的試劑溶液，在該標準中常用標準溶液

繪制工作曲線或作計算標準。

3.6樣品前處理：對被測水樣進行過濾、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準方法進行測定的過程。

3.7回收率：指相對回收率，在空白樣品中鍵入一直濃度的重金屬鎳標準品，用

該標準方法測得的結(jié)果與加入值之間的比例。

3.8相對標準偏差：由標準偏差除以相應的平均值乘100%所得值，在該檢測工作

中反應結(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，檢出限對應的響應值為噪聲的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、測定條件、

高靈敏度檢測模型和檢測標準。

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

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，此試劑可以掩蔽高達并且有利于提高顯

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實驗中所用試劑

試劑名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家

鎳離子標液分析標準品南京化學試劑

醋酸銨分析標準品國家標準物質(zhì)網(wǎng)

醋酸分析標準品國家標準物質(zhì)網(wǎng)

鄰苯二甲酸氫鉀分析標準品國家標準物質(zhì)網(wǎng)

焦磷酸鉀分析標準品國家標準物質(zhì)網(wǎng)

DMF分析標準品南京化學試劑

PAN分析標準品南京化學試劑

乙二胺四乙酸二鈉分析標準品南京化學試劑

銅離子分析標準品南京化學試劑

鉻離子分析標準品南京化學試劑

鋅離子分析標準品南京化學試劑

鐵離子分析標準品南京化學試劑

錳離子分析標準品南京化學試劑

鈷離子分析標準品南京化學試劑

蒸餾水純凈水杭州哇哈哈集團有限公

7、儀器與設備

表1.2實驗中所用儀器及設備

儀器名稱型號生產(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UV1700PC型上海鳳凰光學科

PH計PHS-3E型上海儀電科學儀

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

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、被測離子

顯色、選擇波長、定量檢測、穩(wěn)定性重復性實驗。線性范圍：在0.01-1mg/L完

全符合實際檢測需要；在加標回收實驗中，我們依次選擇低、中、高三個濃度做

回收率實驗以評價PAN檢測試劑的檢測性能。從表中可以看出，回收率都在

90%-110.%之間，相對標準偏差在10%以內(nèi)，完全符合回收率標準。

PAN檢測試劑對LOD測試：

我們對20組空白樣品做測試，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，小于我們國家對吸光度值0.01的標準。

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

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

PAN檢測試劑對LOQ測試：

LOQ為最低檢測線。最低檢出限為0.0059mg/L。

我們對濃度為0.008mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、三個梯度做測試，每組測試10

組。

濃度mg/L平均值mg/L相對誤差%

0.0080.006518.75