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文檔簡(jiǎn)介
目次
前言...................................................................................................................................................................ii
1適用范圍...........................................................................................................................................................1
2規(guī)范性引用文件...............................................................................................................................................1
3術(shù)語(yǔ)和定義.......................................................................................................................................................1
4方法和原理.......................................................................................................................................................1
5干擾和消除.......................................................................................................................................................2
6試劑和材料.......................................................................................................................................................2
7儀器和設(shè)備.......................................................................................................................................................4
8樣品...................................................................................................................................................................5
9分析步驟...........................................................................................................................................................6
10結(jié)果計(jì)算與表示...............................................................................................................................................7
11精密度和準(zhǔn)確度...............................................................................................................................................7
12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制.......................................................................................................................................8
13廢物處理...........................................................................................................................................................8
14注意事項(xiàng)...........................................................................................................................................................9
i
前言
為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)水污染防治法》,保護(hù)
生態(tài)環(huán)境,保障人體健康,規(guī)范水中可吸附有機(jī)鹵素的測(cè)定,制定本標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水中可吸附有機(jī)鹵素的微庫(kù)侖測(cè)定方
法。
本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《水質(zhì)可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定微庫(kù)侖法》(GB15959-1995)的
修訂,本次為第1次修訂。主要修訂內(nèi)容如下:
——擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍;
——取消了樣品吹脫步驟;
——增加了干擾物質(zhì)去除方法;
——增加了質(zhì)量保證與質(zhì)量控制章節(jié)。
自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起,《水質(zhì)可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定微庫(kù)侖法》(GB
15959-1995)廢止。
本標(biāo)準(zhǔn)原起草單位:遼寧省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所。
本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心。
本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位:江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、湖南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、河北省石家莊生態(tài)
環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、江蘇省蘇州環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、江蘇省揚(yáng)州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、廣西壯族自治區(qū)
南寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。
本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部20□□年□□月□□日批準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)自20□□年□□月□□日起實(shí)施。
本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。
ii
水質(zhì)可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定微庫(kù)侖法
警告:實(shí)驗(yàn)中使用的對(duì)氯苯酚、2-氯苯甲酸屬于有毒化學(xué)品;硝酸、硫酸和鹽酸等具有
強(qiáng)烈的腐蝕性和刺激性,試劑配制和樣品前處理過(guò)程應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;操作時(shí)應(yīng)按要求佩
戴防護(hù)器具,避免吸入呼吸道或接觸皮膚和衣物。
1適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了直接測(cè)定水中可吸附在活性炭上含氯、溴、碘的有機(jī)鹵化物(不包含有機(jī)
氟化物)的微庫(kù)侖方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水中可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)
定。
當(dāng)取樣量為100ml時(shí),本方法的檢出限為7.0μg/L,測(cè)定下限為28.0μg/L,推薦檢測(cè)
濃度范圍為10.0μg/L~0.300mg/L,高濃度水樣可稀釋后測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)也適用于含有懸浮物的水樣,懸浮物可以吸附有機(jī)鹵素,測(cè)量結(jié)果包含懸浮物吸
附的有機(jī)鹵素含量。
2規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本
標(biāo)準(zhǔn)。
HJ/T91地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ91.1污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ/T164地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ493水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定
3術(shù)語(yǔ)和定義
3.1可吸附有機(jī)鹵素absorbableorganicallyboundhalogens
指在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下,可吸附在活性炭上能被微庫(kù)侖法測(cè)定的有機(jī)化合物中的氯、
溴、碘(不包含有機(jī)氟化物)的等效總量,結(jié)果以氯計(jì)。
3.2溶解性有機(jī)碳dissolvedorganiccarbon
指通過(guò)0.45μm膜過(guò)濾后,水樣中總有機(jī)碳的含量,也包括氰化物和硫氰化物。
4方法和原理
水樣經(jīng)硝酸酸化,用活性炭吸附經(jīng)過(guò)酸化水樣中的有機(jī)化合物,用NaNO3-HNO3混合
1
液洗脫吸附在活性炭上的無(wú)機(jī)鹵化物。將活性炭在氧氣流中熱解燃燒生成鹵化氫氣體,將鹵
化氫氣體通入到微庫(kù)倫池中,并用微庫(kù)侖法測(cè)定鹵素離子的量,結(jié)果用氯的質(zhì)量濃度表示。
5干擾和消除
當(dāng)樣品中無(wú)機(jī)氯化物濃度大于1g/L,或者溶解性有機(jī)碳(DOC)超過(guò)10mg/L時(shí),必
須稀釋后測(cè)定。醇類、芳香化合物以及羥酸會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。
對(duì)于含有高氯化物(濃度約1g/L)的樣品中,采用振蕩吸附過(guò)程比采用柱吸附過(guò)程會(huì)
導(dǎo)致更高的正干擾。
水樣中如含有活性氯或無(wú)機(jī)溴化物、碘化物,其對(duì)活性碳的吸附是不可逆的,可導(dǎo)致可
吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定結(jié)果偏高,采樣后需立即加入亞硫酸鈉溶液以消除其干擾。
有機(jī)溴化物和有機(jī)碘化物在燃燒過(guò)程中有可能分別分解成元素溴和元素碘,生成溴和碘
的高價(jià)態(tài)氧化物,這部分AOX不能被測(cè)定,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。
含有活細(xì)胞(如微生物、藻類等)的樣品,由于其自身含有氯化物從而導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏
高。
含有懸浮物的樣品,其懸浮顆粒中可能含有對(duì)AOX有貢獻(xiàn)的物質(zhì),采用柱吸附的前處
理方式有可能造成管路堵塞,建議使用振蕩法進(jìn)行活性炭吸附。
6試劑和材料
除非另有說(shuō)明,分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑。
6.1實(shí)驗(yàn)用水:新制蒸餾水、超純水或同等純度的水,放于磨口玻璃瓶中。
6.2活性炭:使用技術(shù)指標(biāo)符合要求的市售活性炭:碘值大于等于1050;氯化物含量小于
0.0015%;
作為振蕩吸附用活性炭,顆粒度約10μm~50μm;作為柱吸附用活性炭,顆粒度約50
μm~100μm。
注:活性炭容易吸附空氣中的化合物,活性炭暴露在空氣中5天將失去活性。為減小活性炭的空白
值,取1.5g~2.0g(當(dāng)天用量)合格的活性炭保存于密閉的玻璃瓶中備用。密閉瓶中的活性炭
一經(jīng)打開(kāi),必須當(dāng)天使用完畢,剩余的不能再用。建議活性炭保存至密閉玻璃瓶中,將玻璃瓶
放入裝有非實(shí)驗(yàn)用活性炭的干燥器中保存。
6.3硝酸:ρ(HNO3)=1.42g/ml,ω(HNO3)=65%。
6.4硝酸溶液:c(HNO3)=0.02mol/L。
量取1.36ml硝酸(6.3),用水(6.1)定容至1000ml。
6.5鹽酸:ρ(HCl)=1.19g/ml,ω(HCl)=37%。
6.6鹽酸溶液:c(HCl)=0.010mol/L。
量取0.83ml鹽酸(6.5),用水(6.1)定容至1000ml。
6.7硫酸:ρ(H2SO4)=1.84g/ml。
6.8硝酸鈉貯備液:c(NaNO3)=0.2mol/L。
稱取硝酸鈉(NaNO3)17.00g溶于水中,加入25ml硝酸(6.3),移入1000ml容量瓶
2
中,用水稀釋至刻度。硝酸鈉貯備液可以在棕色玻璃瓶中保存三個(gè)月。
6.9硝酸鈉洗脫液:c(NaNO3)=0.01mol/L,pH≈1.7。
取50ml硝酸鈉貯備液(6.8),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。硝酸鈉洗脫
液可在棕色玻璃瓶中保存一個(gè)月。
6.10亞硫酸鈉溶液:c(Na2SO3)=1mol/L。
稱取126g亞硫酸鈉(Na2SO3)溶于水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。
此溶液置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.11對(duì)氯苯酚貯備液:ρ(Cl-)=200μg/ml。
準(zhǔn)確稱取72.5mg對(duì)氯苯酚(C6H5ClO)溶于水,移入100ml容量瓶中,用水稀釋至刻
度。對(duì)氯苯酚貯備液保存在玻璃瓶中,置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.12對(duì)氯苯酚使用液:ρ(Cl-)=1.00μg/ml。
取5.00ml對(duì)氯苯酚貯備溶(6.11),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,現(xiàn)用現(xiàn)
配。
6.132-氯苯甲酸貯備液:ρ(Cl-)=250μg/ml。
準(zhǔn)確稱取110.4mg2-氯苯甲酸(ClC6H4COOH)溶于水中,移至100ml容量瓶中,用
水稀釋至刻度。2-氯苯甲酸貯備液保存在玻璃瓶中,置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.142-氯苯甲酸使用液:ρ(Cl-)=1.00μg/ml。
取4.00ml2-氯苯甲酸貯備液(6.13),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,現(xiàn)用
現(xiàn)配。
注:2-氯苯甲酸很難溶于水,應(yīng)提前一天配制。
6.15校準(zhǔn)溶液
分別吸取1.00ml、5.00ml、10.0ml、20.0ml和25.0ml使用液(6.12或6.14)至100ml
容量瓶中,用水稀釋至刻度。此校準(zhǔn)溶液含AOX濃度分別為:10.0μg/L、50.0μg/L、0.10
mg/L、0.20mg/L和0.25mg/L,標(biāo)準(zhǔn)溶液系列需現(xiàn)用現(xiàn)配。
6.16碘化鉀(KI)。
6.17淀粉指示劑:ρ=10g/L。
稱取1.0g可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,緩慢倒入100ml溫水,繼續(xù)煮至溶液澄清,
冷卻后使用,現(xiàn)用現(xiàn)配。
3
7儀器和設(shè)備
7.1燃燒器和檢測(cè)器
7.1.1燃燒器
7.1.1.1燃燒爐:加熱溫度可調(diào),至少達(dá)到950℃。
7.1.1.2燃燒管:直徑2~4cm,長(zhǎng)度約30cm的石英燃燒管,見(jiàn)圖1,水平式爐和垂直式
爐均可使用。
7.2檢測(cè)器
能夠檢測(cè)1μgCl-,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<10%的微庫(kù)侖計(jì)。
7.3干燥管
用于干燥氣體,吸收管中裝有硫酸(6.7),體積約占管體積的20%。
1—進(jìn)樣口;2—樣品;3—燃燒爐;4—燃燒管;5—干燥管(注入濃硫酸);6—滴定池;7—攪拌器;
8—?dú)饬?、溫度控制單元?—助燃?xì)膺M(jìn)口。
圖1AOX測(cè)定裝置原理圖
7.4活性炭吸附裝置
7.4.1振蕩吸附裝置
7.4.1.1振蕩器:附有固定錐形瓶夾的水平振蕩器,振蕩頻率150~250次/min,振幅4~10
cm。
7.4.1.2過(guò)濾設(shè)備:可裝直徑25mm濾膜,容積150ml的過(guò)濾漏斗。
7.4.1.3聚碳酸酯濾膜:直徑25mm,孔徑0.45μm。
7.4.1.4錐形瓶:250ml玻璃錐形瓶。
7.4.2柱吸附裝置
活性炭柱吸附系統(tǒng)內(nèi)徑2~3mm,柱長(zhǎng)40~50mm。每個(gè)活性炭吸附柱內(nèi)裝有50mg活
4
性炭,兩端用陶瓷棉或類似材料將活性炭顆粒固定在石英管中。采用兩只活性炭吸附柱垂直
串聯(lián),用聚四氟乙烯管將活塞泵與活性炭吸附管連接。
8樣品
8.1樣品的采集和保存
按HJ/T91、HJ91.1、HJ/T164及HJ/T493的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行水樣的采集和保存。采集水
樣的體積不得少于1000ml。
采樣、運(yùn)輸和貯存時(shí)可使用玻璃、塑料或聚四氟乙烯器皿,如果預(yù)計(jì)AOX的濃度小于
50.0μg/L應(yīng)使用玻璃器皿。
為避免樣品中含有氧化劑,采樣后應(yīng)立即在每升水樣中加入10ml亞硫酸鈉溶液(6.10)。
如果水樣中存在游離氯,在每升水中加入2ml的硝酸(6.3),使pH<2,如達(dá)不到,可
適量多加。玻璃瓶中應(yīng)裝滿水樣,不留氣泡。
注:測(cè)試水樣中是否含有游離氯:取少量水樣至干凈試管中,加入些許碘化鉀(6.16)至試管中,滴
加3~5滴1%的淀粉指示劑(6.17),如果顯示藍(lán)色,證明水中有游離氯存在。
采樣后應(yīng)盡快分析;如果需要貯藏,應(yīng)用硝酸(6.3)酸化水樣使pH<2,樣品可在4℃
以下冷藏保存3d。如存在微生物,應(yīng)用硝酸(6.3)酸化水樣使pH<2,放置8h后測(cè)定。
8.2試樣的制備
8.2.1試樣的預(yù)處理
儀器的最佳工作范圍在10.0μg/L~0.300mg/L左右,盡量保證樣品或經(jīng)稀釋后的樣品在
此濃度范圍之內(nèi);對(duì)于氯離子濃度超過(guò)1g/L的水樣,用硝酸(6.4)進(jìn)行稀釋,樣品稀釋過(guò)
程中,原樣品體積不要少于5ml,稀釋倍數(shù)如果超過(guò)10倍,需逐級(jí)稀釋。
樣品放置至室溫后,取100ml混合均勻的水樣或經(jīng)稀釋后的水樣,加入5ml硝酸鈉貯
備液(6.8)。
8.2.2振蕩吸附
將水樣(8.2.1)置于250ml錐形瓶中,加入50mg活性炭(6.2),將錐形瓶放置在水
平振蕩器上,振蕩頻率以錐形瓶中水樣輕微晃動(dòng)為準(zhǔn),振蕩1h,通過(guò)聚碳酸酯濾膜抽濾,
用約25ml硝酸鈉洗脫液(6.9)分?jǐn)?shù)次洗滌活性炭濾餅,使濾餅保持濕潤(rùn),避免濾餅與空氣
長(zhǎng)時(shí)間接觸導(dǎo)致結(jié)果偏高。將振蕩吸附后的聚碳酸酯濾膜和活性炭顆粒一并轉(zhuǎn)移至石英器皿
中,用陶瓷棉固定。也可使用市售成套振蕩吸附前處理裝置完成吸附步驟。
8.2.3柱吸附
連接兩個(gè)吸附柱,每個(gè)吸附柱填充50mg活性炭(6.2),以3ml/min的速度過(guò)濾完水樣
(8.2.1),再以25ml硝酸鈉洗脫液(6.9)以3ml/min的速度洗滌,并保持活性炭柱濕潤(rùn)。
如果水中含有顆粒物,確保顆粒物被留在吸附柱的頂端。也可使用市售成套柱吸附前處理裝
置完成吸附步驟。
5
8.3實(shí)驗(yàn)室空白試樣的制備
100ml硝酸溶液(6.4)代替樣品,按照8.2步驟制備實(shí)驗(yàn)室空白試樣。
9分析步驟
9.1儀器調(diào)試
9.1.1調(diào)節(jié)燃燒器溫度至少在950℃,其他參數(shù)參考儀器廠商提供的相關(guān)資料。
9.1.2連接燃燒管和干燥管,在干燥管中注入硫酸(6.7)。注意避免吸收管連接錯(cuò)誤導(dǎo)致
濃硫酸倒吸。
9.1.3調(diào)節(jié)氧氣流量約150ml/min。
9.2庫(kù)侖計(jì)的校準(zhǔn)
微庫(kù)侖法測(cè)定前檢查儀器是否在工作范圍內(nèi),至少使用下列一種方法:
a)直接注入50μl~100μl鹽酸溶液(6.6)至庫(kù)侖池中,測(cè)量其濃度;
b)使用鹽酸溶液(6.6)進(jìn)行測(cè)定,獲得鹽酸樣品的電荷量測(cè)量值(Q):
用公式(1)獲得理論電荷量:
Qt=V×cCl×F(1)
式中:V——鹽酸溶液的體積,L;
cCl——鹽酸溶液氯的質(zhì)量濃度,mol/L;
F——法拉第常數(shù)(F=96484.56C/mol)。
用公式(2)計(jì)算得到試驗(yàn)因子:
Q
a=(2)
Qt
式中:Q——鹽酸樣品電荷量測(cè)量值,C;
Qt——鹽酸樣品電荷量理論值,C;
a——試驗(yàn)因子。
儀器設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時(shí),試驗(yàn)因子應(yīng)在0.97~1.03之間。
9.3測(cè)定
9.3.1試樣測(cè)定
將制備好的試樣(8.2.2或8.2.3)推入到燃燒石英管內(nèi)的加熱區(qū),經(jīng)庫(kù)侖池滴定計(jì)數(shù)。
注:實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)因素可影響測(cè)定結(jié)果,如:活性炭的用量、樣品體積、爐子的體積、停留時(shí)間、
燃燒溫度和氣體流量等。
9.3.2空白試驗(yàn)
用測(cè)量樣品相同的步驟操作,測(cè)定試劑空白值。
如果在較低的AOX值樣品中含1g/L以上的氯離子,可能產(chǎn)生顯著的正偏差。在這種
情況下,可添加相同濃度的氯離子到空白樣品中進(jìn)行測(cè)試,可以有效補(bǔ)償無(wú)機(jī)氯化物引起的
6
偏差。
10結(jié)果計(jì)算與表示
10.1結(jié)果計(jì)算
水中AOX的濃度(μg/L)按公式(3)計(jì)算:
樣品空白(3)
峸
式中:ρCl——實(shí)際樣品AOX濃度,μg/L;
Qs——樣品有機(jī)鹵素測(cè)定值,C;
Q0——空白有機(jī)鹵素測(cè)定值,C;
M——氯化物摩爾質(zhì)量,35.45;
V——樣品體積,L;
ρ樣品——樣品的AOX測(cè)定濃度,μg/L;
ρ空白——試劑空白的AOX濃度,μg/L;
F——法拉第常數(shù)(F=96484.56C/mol)。
10.2結(jié)果表示
當(dāng)AOX的測(cè)定結(jié)果小于100μg/L時(shí),保留小數(shù)點(diǎn)后一位;當(dāng)結(jié)果測(cè)定大于等于100μg/L
時(shí),結(jié)果換算為mg/L表示,保留三位有效數(shù)字。
11精密度和準(zhǔn)確度
11.1精密度
6家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)含AOX為50.0μg/L、0.100mg/L、1.00mg/L、3.00mg/L、5.00mg/L
和10.0mg/L的地表水、地下水、污水處理廠出水、制漿造紙廢水和紡織染整廢水樣品進(jìn)行
了測(cè)定和統(tǒng)計(jì):
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:1.9%~9.0%、1.5%~5.9%、1.0%~5.9%、0.3%~3.5%、
0.9%~3.8%、0.6%~5.4%;
實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:5.49%、7.73%、9.13%、7.68%、7.93%、9.86%;
重復(fù)性限分別為:0.01mg/L、0.01mg/L、0.25mg/L、0.36mg/L、0.39mg/L、1.18mg/L;
再現(xiàn)性限分別為:0.01mg/L、0.02mg/L、0.34mg/L、0.67mg/L、1.11mg/L、2.67mg/L。
11.2準(zhǔn)確度
6家實(shí)驗(yàn)室對(duì)地表水(加標(biāo)量為50.0μg/L和0.100mg/L)、地下水(加標(biāo)量為50.0μg/L
和0.100mg/L)、污水處理廠出水(加標(biāo)量為1.00mg/L和3.00mg/L)、制漿造紙廢水(加標(biāo)
量為5.00mg/L和10.0mg/L)、紡織染整廢水(加標(biāo)量為5.00mg/L和10.0mg/L)實(shí)際樣品
進(jìn)行了加標(biāo)分析測(cè)定:
7
加標(biāo)回收率分別為:88.6%~99.6%、89.6%~102%、88.0%~103%、83.0%~102%、
81.7%~104%、81.2%~101%、82.0%~105%、80.8%~101%、82.4%~103%、81.8%~109%。
加標(biāo)回收率最終值分別為:95.1%±8.4%、96.1%±10.4%、95.2%±19.8%、92.5%±28.2%、
95.4%±16.6%、92.9%±14.4%、96.2%±15.2%、95.2%±14.4%、94.7%±14.8%、95.2%±18.6%。
12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
12.1空白試驗(yàn)
12.1.1試劑空白
實(shí)驗(yàn)所用的水、化學(xué)試劑和氣體中的AOX含量,需經(jīng)過(guò)檢測(cè)證實(shí),其總空白中的AOX
值應(yīng)低于測(cè)定下限。
12.1.2實(shí)驗(yàn)室空白
每批樣品至少測(cè)定一個(gè)全程序空白,空白值應(yīng)低于測(cè)定下限。
12.2校準(zhǔn)
12.2.1儀器連續(xù)開(kāi)機(jī)時(shí),每月進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)系列的全過(guò)程測(cè)定,將測(cè)定結(jié)果進(jìn)行回歸分析,
其相關(guān)系數(shù)≥,斜率范圍應(yīng)在之間。
12.2.2每批樣品應(yīng)進(jìn)行一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液中間點(diǎn)校核,或配置一個(gè)與待測(cè)樣品AOX濃度相近
的標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)進(jìn)行校核,測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相對(duì)偏差應(yīng)不超過(guò)±。
12.3平行樣
每批樣品測(cè)定10%的平行雙樣,樣品數(shù)量少于10個(gè)時(shí),測(cè)定一個(gè)平行雙樣。如果樣品
測(cè)定結(jié)果大于等于100μg/L時(shí),平行樣測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差應(yīng)小于10%;如果樣品測(cè)定結(jié)
果小于100μg/L時(shí),平行樣測(cè)定結(jié)果絕對(duì)差應(yīng)小于10μg/L。
12.4吸附性能驗(yàn)證
每批樣品選取一個(gè)最高濃度樣品進(jìn)行吸附性能驗(yàn)證。
振蕩吸附法:取不同體積的原水樣(例如50ml和100ml)分別測(cè)試,當(dāng)測(cè)得的兩個(gè)
AOX值之差小于等于10%則吸附完全,否則應(yīng)延長(zhǎng)振蕩時(shí)間,甚至過(guò)夜;
柱吸附法:分別測(cè)定兩個(gè)吸附柱的AOX值,第二個(gè)吸附柱的AOX值應(yīng)小于等于第一
個(gè)吸附柱AOX值的10%,否則將水樣稀釋后重新測(cè)定。
13廢物處理
實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄標(biāo)準(zhǔn)溶液、危險(xiǎn)樣品、廢酸等廢料應(yīng)當(dāng)回收,置于密閉容器中保存,
委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。
8
14注意事項(xiàng)
14.1確保水樣混合均勻。如果水樣不能完全混合均勻,可以在預(yù)處理前將水樣過(guò)濾。如果
水樣已經(jīng)過(guò)濾,經(jīng)過(guò)濾后水樣的測(cè)試結(jié)果只表示濾液中的AOX的濃度,需清晰的反映在檢
測(cè)報(bào)告中。
14.2當(dāng)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線發(fā)現(xiàn)儀器檢測(cè)濃度范圍縮小,應(yīng)及時(shí)檢查更換電極。
14.3當(dāng)干燥管中液面明顯上升,應(yīng)更換干燥管中硫酸(6.7)。
14.4測(cè)量結(jié)束關(guān)機(jī)后,用實(shí)驗(yàn)用水(6.1)清洗庫(kù)侖池和電極,并保存至干燥處。
9
中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
HJ□□□□-20□□
代替GB15959-1995
水質(zhì)可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定
微庫(kù)侖法
Waterquality—Determinationofabsorbableorganicallybound
halogens(AOX)-Microcoulometricmethod
(征求意見(jiàn)稿)
水質(zhì)可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定微庫(kù)侖法
警告:實(shí)驗(yàn)中使用的對(duì)氯苯酚、2-氯苯甲酸屬于有毒化學(xué)品;硝酸、硫酸和鹽酸等具有
強(qiáng)烈的腐蝕性和刺激性,試劑配制和樣品前處理過(guò)程應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;操作時(shí)應(yīng)按要求佩
戴防護(hù)器具,避免吸入呼吸道或接觸皮膚和衣物。
1適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了直接測(cè)定水中可吸附在活性炭上含氯、溴、碘的有機(jī)鹵化物(不包含有機(jī)
氟化物)的微庫(kù)侖方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水中可吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)
定。
當(dāng)取樣量為100ml時(shí),本方法的檢出限為7.0μg/L,測(cè)定下限為28.0μg/L,推薦檢測(cè)
濃度范圍為10.0μg/L~0.300mg/L,高濃度水樣可稀釋后測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)也適用于含有懸浮物的水樣,懸浮物可以吸附有機(jī)鹵素,測(cè)量結(jié)果包含懸浮物吸
附的有機(jī)鹵素含量。
2規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本
標(biāo)準(zhǔn)。
HJ/T91地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ91.1污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ/T164地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ493水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定
3術(shù)語(yǔ)和定義
3.1可吸附有機(jī)鹵素absorbableorganicallyboundhalogens
指在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下,可吸附在活性炭上能被微庫(kù)侖法測(cè)定的有機(jī)化合物中的氯、
溴、碘(不包含有機(jī)氟化物)的等效總量,結(jié)果以氯計(jì)。
3.2溶解性有機(jī)碳dissolvedorganiccarbon
指通過(guò)0.45μm膜過(guò)濾后,水樣中總有機(jī)碳的含量,也包括氰化物和硫氰化物。
4方法和原理
水樣經(jīng)硝酸酸化,用活性炭吸附經(jīng)過(guò)酸化水樣中的有機(jī)化合物,用NaNO3-HNO3混合
1
液洗脫吸附在活性炭上的無(wú)機(jī)鹵化物。將活性炭在氧氣流中熱解燃燒生成鹵化氫氣體,將鹵
化氫氣體通入到微庫(kù)倫池中,并用微庫(kù)侖法測(cè)定鹵素離子的量,結(jié)果用氯的質(zhì)量濃度表示。
5干擾和消除
當(dāng)樣品中無(wú)機(jī)氯化物濃度大于1g/L,或者溶解性有機(jī)碳(DOC)超過(guò)10mg/L時(shí),必
須稀釋后測(cè)定。醇類、芳香化合物以及羥酸會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。
對(duì)于含有高氯化物(濃度約1g/L)的樣品中,采用振蕩吸附過(guò)程比采用柱吸附過(guò)程會(huì)
導(dǎo)致更高的正干擾。
水樣中如含有活性氯或無(wú)機(jī)溴化物、碘化物,其對(duì)活性碳的吸附是不可逆的,可導(dǎo)致可
吸附有機(jī)鹵素(AOX)的測(cè)定結(jié)果偏高,采樣后需立即加入亞硫酸鈉溶液以消除其干擾。
有機(jī)溴化物和有機(jī)碘化物在燃燒過(guò)程中有可能分別分解成元素溴和元素碘,生成溴和碘
的高價(jià)態(tài)氧化物,這部分AOX不能被測(cè)定,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。
含有活細(xì)胞(如微生物、藻類等)的樣品,由于其自身含有氯化物從而導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏
高。
含有懸浮物的樣品,其懸浮顆粒中可能含有對(duì)AOX有貢獻(xiàn)的物質(zhì),采用柱吸附的前處
理方式有可能造成管路堵塞,建議使用振蕩法進(jìn)行活性炭吸附。
6試劑和材料
除非另有說(shuō)明,分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑。
6.1實(shí)驗(yàn)用水:新制蒸餾水、超純水或同等純度的水,放于磨口玻璃瓶中。
6.2活性炭:使用技術(shù)指標(biāo)符合要求的市售活性炭:碘值大于等于1050;氯化物含量小于
0.0015%;
作為振蕩吸附用活性炭,顆粒度約10μm~50μm;作為柱吸附用活性炭,顆粒度約50
μm~100μm。
注:活性炭容易吸附空氣中的化合物,活性炭暴露在空氣中5天將失去活性。為減小活性炭的空白
值,取1.5g~2.0g(當(dāng)天用量)合格的活性炭保存于密閉的玻璃瓶中備用。密閉瓶中的活性炭
一經(jīng)打開(kāi),必須當(dāng)天使用完畢,剩余的不能再用。建議活性炭保存至密閉玻璃瓶中,將玻璃瓶
放入裝有非實(shí)驗(yàn)用活性炭的干燥器中保存。
6.3硝酸:ρ(HNO3)=1.42g/ml,ω(HNO3)=65%。
6.4硝酸溶液:c(HNO3)=0.02mol/L。
量取1.36ml硝酸(6.3),用水(6.1)定容至1000ml。
6.5鹽酸:ρ(HCl)=1.19g/ml,ω(HCl)=37%。
6.6鹽酸溶液:c(HCl)=0.010mol/L。
量取0.83ml鹽酸(6.5),用水(6.1)定容至1000ml。
6.7硫酸:ρ(H2SO4)=1.84g/ml。
6.8硝酸鈉貯備液:c(NaNO3)=0.2mol/L。
稱取硝酸鈉(NaNO3)17.00g溶于水中,加入25ml硝酸(6.3),移入1000ml容量瓶
2
中,用水稀釋至刻度。硝酸鈉貯備液可以在棕色玻璃瓶中保存三個(gè)月。
6.9硝酸鈉洗脫液:c(NaNO3)=0.01mol/L,pH≈1.7。
取50ml硝酸鈉貯備液(6.8),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。硝酸鈉洗脫
液可在棕色玻璃瓶中保存一個(gè)月。
6.10亞硫酸鈉溶液:c(Na2SO3)=1mol/L。
稱取126g亞硫酸鈉(Na2SO3)溶于水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。
此溶液置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.11對(duì)氯苯酚貯備液:ρ(Cl-)=200μg/ml。
準(zhǔn)確稱取72.5mg對(duì)氯苯酚(C6H5ClO)溶于水,移入100ml容量瓶中,用水稀釋至刻
度。對(duì)氯苯酚貯備液保存在玻璃瓶中,置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.12對(duì)氯苯酚使用液:ρ(Cl-)=1.00μg/ml。
取5.00ml對(duì)氯苯酚貯備溶(6.11),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,現(xiàn)用現(xiàn)
配。
6.132-氯苯甲酸貯備液:ρ(Cl-)=250μg/ml。
準(zhǔn)確稱取110.4mg2-氯苯甲酸(ClC6H4COOH)溶于水中,移至100ml容量瓶中,用
水稀釋至刻度。2-氯苯甲酸貯備液保存在玻璃瓶中,置于4℃下冷藏,可保存一個(gè)月。
6.142-氯苯甲酸使用液:ρ(Cl-)=1.00μg/ml。
取4.00ml2-氯苯甲酸貯備液(6.13),移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,現(xiàn)用
現(xiàn)配。
注:2-氯苯甲酸很難溶于水,應(yīng)提前一天配制。
6.15校準(zhǔn)溶液
分別吸取1.00ml、5.00ml、10.0ml、20.0ml和25.0ml使用液(6.12或6.14)至100ml
容量瓶中,用水稀釋至刻度。此校準(zhǔn)溶液含AOX濃度分別為:10.0μg/L、50.0μg/L、0.10
mg/L、0.20mg/L和0.25mg/L,標(biāo)準(zhǔn)溶液系列需現(xiàn)用現(xiàn)配。
6.16碘化鉀(KI)。
6.17淀粉指示劑:ρ=10g/L。
稱取1.0g可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,緩慢倒入100ml溫水,繼續(xù)煮至溶液澄清,
冷卻后使用,現(xiàn)用現(xiàn)配。
3
7儀器和設(shè)備
7.1燃燒器和檢測(cè)器
7.1.1燃燒器
7.1.1.1燃燒爐:加熱溫度可調(diào),至少達(dá)到950℃。
7.1.1.2燃燒管:直徑2~4cm,長(zhǎng)度約30cm的石英燃燒管,見(jiàn)圖1,水平式爐和垂直式
爐均可使用。
7.2檢測(cè)器
能夠檢測(cè)1μgCl-,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<10%的微庫(kù)侖計(jì)。
7.3干燥管
用于干燥氣體,吸收管中裝有硫酸(6.7),體積約占管體積的20%。
1—進(jìn)樣口;2—樣品;3—燃燒爐;4—燃燒管;5—干燥管(注入濃硫酸);6—滴定池;7—攪拌器;
8—?dú)饬?、溫度控制單元?—助燃?xì)膺M(jìn)口。
圖1AOX測(cè)定裝置原理圖
7.4活性炭吸附裝置
7.4.1振蕩吸附裝置
7.4.1.1振蕩器:附有固定錐形瓶夾的水平振蕩器,振蕩頻率150~250次/min,振幅4~10
cm。
7.4.1.2過(guò)濾設(shè)備:可裝直徑25mm濾膜,容積150ml的過(guò)濾漏斗。
7.4.1.3聚碳酸酯濾膜:直徑25mm,孔徑0.45μm。
7.4.1.4錐形瓶:250ml玻璃錐形瓶。
7.4.2柱吸附裝置
活性炭柱吸附系統(tǒng)內(nèi)徑2~3mm,柱長(zhǎng)40~50mm。每個(gè)活性炭吸附柱內(nèi)裝有50mg活
4
性炭,兩端用陶瓷棉或類似材料將活性炭顆粒固定在石英管中。采用兩只活性炭吸附柱垂直
串聯(lián),用聚四氟乙烯管將活塞泵與活性炭吸附管連接。
8樣品
8.1樣品的采集和保存
按HJ/T91、HJ91.1、HJ/T164及HJ/T493的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行水樣的采集和保存。采集水
樣的體積不得少于1000ml。
采樣、運(yùn)輸和貯存時(shí)可使用玻璃、塑料或聚四氟乙烯器皿,如果預(yù)計(jì)AOX的濃度小于
50.0μg/L應(yīng)使用玻璃器皿。
為避免樣品中含有氧化劑,采樣后應(yīng)立即在每升水樣中加入10ml亞硫酸鈉溶液(6.10)。
如果水樣中存在游離氯,在每升水中加入2ml的硝酸(6.3),使pH<2,如達(dá)不到,可
適量多加。玻璃瓶中應(yīng)裝滿水樣,不留氣泡。
注:測(cè)試水樣中是否含有游離氯:取少量水樣至干凈試管中,加入些許碘化鉀(6.16)至試管中,滴
加3~5滴1%的淀粉指示劑(6.17),如果顯示藍(lán)色,證明水中有游離氯存在。
采樣后應(yīng)盡快分析;如果需要貯藏,應(yīng)用硝酸(6.3)酸化水樣使pH<2,樣品可在4℃
以下冷藏保存3d。如存在微生物,應(yīng)用硝酸(6.3)酸化水樣使pH<2,放置8h后測(cè)定。
8.2試樣的制備
8.2.1試樣的預(yù)處理
儀器的最佳工作范圍在10.0μg/L~0.300mg/L左右,盡量保證樣品或經(jīng)稀釋后的樣品在
此濃度范圍之內(nèi);對(duì)于氯離子濃度超過(guò)1g/L的水樣,用硝酸(6.4)進(jìn)行稀釋,樣品稀釋過(guò)
程中,原樣品體積不要少于5ml,稀釋倍數(shù)如果超過(guò)10倍,需逐級(jí)稀釋。
樣品放置至室溫后,取100ml混合均勻的水樣或經(jīng)稀釋后的水樣,加入5ml硝酸鈉貯
備液(6.8)。
8.2.2振蕩吸附
將水樣(8.2.1)置于250ml錐形瓶中,加入50mg活性炭(6.2),將錐形瓶放置在水
平振蕩器上,振蕩頻率以錐形瓶中水樣輕微晃動(dòng)為準(zhǔn),振蕩1h,通過(guò)聚碳酸酯濾膜抽濾,
用約25ml硝酸鈉洗脫液(6.9)分?jǐn)?shù)次洗滌活性炭濾餅,使濾餅保持濕潤(rùn),避免濾餅與空氣
長(zhǎng)時(shí)間接觸導(dǎo)致結(jié)果偏高。將振蕩吸附后的聚碳酸酯濾膜和活性炭顆粒一并轉(zhuǎn)移至石英器皿
中,用陶瓷棉固定。也可使用市售成套振蕩吸附前處理裝置完成吸附步驟。
8.2.3柱吸附
連接兩個(gè)吸附柱,每個(gè)吸附柱填充50mg活性炭(6.2),以3ml/min的速度過(guò)濾完水樣
(8.2.1),再以25ml硝酸鈉洗脫液(6.9)以3ml/min的速度洗滌,并保持活性炭柱濕潤(rùn)。
如果水中含有顆粒物,確保顆粒物被留在吸附柱的頂端。也可使用市售成套柱吸附前處理裝
置完成吸附步驟。
5
8.3實(shí)驗(yàn)室空白試樣的制備
100ml硝酸溶液(6.4)代替樣品,按照8.2步驟制備實(shí)驗(yàn)室空白試樣。
9分析步驟
9.1儀器調(diào)試
9.1.1調(diào)節(jié)燃燒器溫度至少在950℃,其他參數(shù)參考儀器廠商提供的相關(guān)資料。
9.1.2連接燃燒管和干燥管,在干燥管中注入硫酸(6.7)。注意避免吸收管連接錯(cuò)誤導(dǎo)致
濃硫酸倒吸。
9.1.3調(diào)節(jié)氧氣流量約150ml/min。
9.2庫(kù)侖計(jì)的校準(zhǔn)
微庫(kù)侖法測(cè)定前檢查儀器是否在工作范圍內(nèi),至少使用下列一種方法:
a)直接注入50μl~100μl鹽酸溶液(6.6)至庫(kù)侖池中,測(cè)量其濃度;
b)使用鹽酸溶液(6.6)進(jìn)行測(cè)定,獲得鹽酸樣品的電荷量測(cè)量值(Q):
用公式(1)獲得理論電荷量:
Qt=V×cCl×F(1)
式中:V——鹽酸溶液的體積,L;
cCl——鹽酸溶液氯的質(zhì)量濃度,mol/L;
F——法拉第常數(shù)(F=96484.56C/mol)。
用公式(2)計(jì)算得到試驗(yàn)因子:
Q
a=(2)
Qt
式中:Q——鹽酸樣品電荷量測(cè)量值,C;
Qt——鹽酸樣品電荷量理論值,C;
a——試驗(yàn)因子。
儀器設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時(shí),試驗(yàn)因子應(yīng)在0.97~1.03之間。
9.3測(cè)定
9.3.1試樣測(cè)定
將制備好的試樣(8.2.2或8.2.3)推入到燃燒石英管內(nèi)的加熱區(qū),經(jīng)庫(kù)侖池滴定計(jì)數(shù)。
注:實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)因素可影響測(cè)定結(jié)果,如:活性炭的用量、樣品體積、爐子的體積、停留時(shí)間、
燃燒溫度和氣體流量等。
9.3.2空白試驗(yàn)
用測(cè)量樣品相同的步驟操作,測(cè)定試劑空白值。
如果在較低的AOX值樣品中含1g/L以上的氯離子,可能產(chǎn)生顯著的正偏差。在這種
情況下,可添加相同濃度的氯離子到空白樣品中進(jìn)行測(cè)試,可以有效補(bǔ)償無(wú)機(jī)氯化物引起的
6
偏差。
10結(jié)果計(jì)算與表示
10.1結(jié)果計(jì)算
水中AOX的濃度(μg/L)按公式(3)計(jì)算:
樣品空白(3)
峸
式中:ρCl——實(shí)際樣品AOX濃度,μg/L;
Qs——樣品有機(jī)鹵素測(cè)定值,C;
Q0——空白有機(jī)鹵素測(cè)定值,C;
M——氯化物摩爾質(zhì)量,35.45;
V——樣品體積,L;
ρ樣品——樣品的AOX測(cè)定濃度,μg/L;
ρ空白——試劑空白的AOX濃度,μg/L;
F——法拉第
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