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文檔簡(jiǎn)介
《污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》
編制說(shuō)明
(征求意見(jiàn)稿)
《污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》編制組
二零二四年三月
1.
中國(guó)是石油生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。石油化工行業(yè)過(guò)程中由于跑、冒、滴、漏以及
“三廢”排放等,大量石油烴(C10-C40)類(lèi)物質(zhì)進(jìn)入到環(huán)境中,直接或間接進(jìn)入市
政污水管網(wǎng),并最終在市政污泥中大量累積,不僅增加了污水處理及污泥處置的
難度,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。
(1)制定標(biāo)準(zhǔn)限值需求。我國(guó)在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》(GB/T
24188-2009),《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》(GB/T23485-
2009),以及《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-2018)中均對(duì)礦物油含量
作了相應(yīng)的限值規(guī)定。然而,標(biāo)準(zhǔn)較發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距,同時(shí)由于國(guó)內(nèi)污水處
理過(guò)程中長(zhǎng)期存在“重水輕泥”的現(xiàn)象,污泥的有效處理處置效率不高,市政污泥
中礦物油超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
(2)不同測(cè)定方法比較。目前石油烴含量的測(cè)定方法主要有重量法、紅外
光度法、紫外分光光度法、熒光分光光度法、氣相色譜法等。然而,由于石油烴
組成復(fù)雜,現(xiàn)有測(cè)定方法在石油烴提取、檢測(cè)物質(zhì)范圍、校準(zhǔn)物質(zhì)選擇等都有較
大差異,不同的檢測(cè)方法所得到的測(cè)試結(jié)果可比性不足。如長(zhǎng)期使用的紅外法,
利用紅外三波長(zhǎng)法測(cè)量總石油烴的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)了各行業(yè)石油烴類(lèi)檢測(cè)的主導(dǎo)地
位?!冻擎?zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(CJ/T221-2023)對(duì)城市污水處理廠和城市其他
污泥中的總油、礦物油和動(dòng)植物油的測(cè)定進(jìn)行了規(guī)定,利用紅外分光光度法,采
用四氯化碳為萃取劑、硅酸鎂為吸附劑并通過(guò)紅外光譜法檢測(cè)石油烴含量。《危
險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》(GB5085.6-2007)附錄O《固體廢物可回
收石油烴總量的測(cè)定》也采用紅外光譜法對(duì)固體廢物中可提取的石油烴總量的測(cè)
定,但是該法只適用于由超臨界色譜法可提取的石油烴總量的測(cè)定,不適于測(cè)定
汽油與其他揮發(fā)性組分。由于紅外法需要使用紅外透明的提取溶劑,該類(lèi)溶劑通
常為高毒性和會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氟氯烴類(lèi)物質(zhì),目前尋找的替代溶劑方向也只有
溫室效應(yīng)較低的四氯乙烯等物質(zhì),另外,紅外光譜法不適用于汽油與其他揮發(fā)性
組分(C4-C12)的測(cè)定。紅外光譜法有時(shí)也并不能完全表明水、污泥、沉積物樣
品中有石油污染,易受到非烴類(lèi)有機(jī)物的干擾。因?yàn)閬?lái)自非石油來(lái)源的某些化合
物(如腐殖酸或富里酸)可能在紅外范圍內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的吸收能力,特別是在省略
了凈化步驟的情況下,會(huì)產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果,因此其應(yīng)用也受到一定限制。同時(shí)紅
1
外光譜只能表征石油類(lèi)的總量,而不能鑒別石油烴的類(lèi)別、來(lái)源和毒性大小。紅
外光譜法逐漸難以滿足社會(huì)發(fā)展的要求。
(3)氣相色譜法優(yōu)勢(shì)。氣相色譜法(GC)是將石油烴經(jīng)色譜柱分離后,可
分別檢測(cè)不同的石油烴組分。具有靈敏度高、能定性檢測(cè)石油烴組分等優(yōu)點(diǎn)。與
重量法和紅外分光光度法不同,GC對(duì)飽和以及不飽和的碳?xì)浠衔锞休^好的
響應(yīng),靈敏度高,可以檢測(cè)沸點(diǎn)為175℃~525℃的物質(zhì),涵蓋了石油烴類(lèi)主要
成分。隨著氣相色譜(GC)的普及,依托氣相色譜法我國(guó)對(duì)水和沉積物中石油
烴濃度的測(cè)定已建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分析方法,包括用于水的HJ893-2017和HJ894
-2017,用于沉積物的HJ1020-2019和HJ1021-2019。美國(guó)和加拿大土壤與沉積
物石油烴測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)中也均推薦使用氣相色譜法,采用該種方法不僅可以得到不同
餾分的石油烴含量結(jié)果,而且可以專(zhuān)門(mén)針對(duì)檢測(cè)物中的的苯系物、多環(huán)芳烴、鹵
代脂肪族化合物、氯化芳烴、農(nóng)藥及其他有毒有害有機(jī)化合物分別進(jìn)行定量的檢
測(cè)。我國(guó)生態(tài)環(huán)境部分析標(biāo)準(zhǔn)將石油烴分為C6-C9和C10-C40兩類(lèi),我國(guó)氣相色
譜法測(cè)定石油烴組分的方法劃分為2類(lèi):1)利用頂空和吹掃捕集等技術(shù)富集石油
烴中的易揮發(fā)性組分,通常為C6-C9的烴類(lèi);2)用溶劑萃取法提取石油烴中分
子量稍高的組分,通常為C10-C40的烴類(lèi)。
氣相色譜法測(cè)定石油烴最大的優(yōu)點(diǎn)在于從氣相色譜圖中可直接獲取石油烴碳
數(shù)的分布,可同時(shí)對(duì)多個(gè)組分進(jìn)行定性、定量分析,其適用性?xún)?yōu)于重量法和紅外
分光光度法。
因此,制定《污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)
前生態(tài)環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域迫切需要的一項(xiàng)任務(wù)。
2.
目前城鎮(zhèn)污水廠普遍存在的礦物油/總石油烴超標(biāo)現(xiàn)象,而紅外光譜法只能
表征石油類(lèi)的總量,而不能鑒別石油烴的類(lèi)別、來(lái)源和毒性大小,已經(jīng)逐漸難
以滿足社會(huì)發(fā)展、污染物精準(zhǔn)溯源、精細(xì)化管控與治理的高要求。尋找科學(xué)有
效的石油烴檢測(cè)方法對(duì)于有效降低和避免其危害就具有十分重要的意義。不同
排放源因?yàn)槭褂玫脑牧蠠N類(lèi)碳鏈長(zhǎng)度不同,排放的污泥石油烴具有各自的特
征指紋,然而因?yàn)槿狈y(tǒng)一可靠的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,目前并沒(méi)有得到足夠重視和
應(yīng)用。通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)方法,可以建立不同排放源的指紋特征數(shù)據(jù)庫(kù),就可以在
2
未來(lái)對(duì)具體樣品中的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行主成分分析等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,識(shí)別可能的重
點(diǎn)污染排放源,有針對(duì)性地加強(qiáng)環(huán)境管理。
3.
開(kāi)展氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定具有深遠(yuǎn)意義,
可以促進(jìn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)污泥中石油烴(C10-C40)前處理方法、檢測(cè)方法
的規(guī)范化、統(tǒng)一化和精準(zhǔn)化,有助于不同控制標(biāo)準(zhǔn)之間的橫向比較,有利于實(shí)現(xiàn)
石油烴污染的全面、系統(tǒng)管控。同時(shí),基于氣相色譜法提供的可比較可溯源的污
泥石油烴(C10-C40)檢測(cè)結(jié)果,可以為將來(lái)有關(guān)部門(mén)對(duì)城鎮(zhèn)污泥土地利用、農(nóng)用
等分類(lèi)處置方式中對(duì)石油烴(C10-C40)限值的制訂打下重要基礎(chǔ)。
1.
本標(biāo)準(zhǔn)由杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司、杭州蕭山供水有限公司、浙江工
業(yè)大學(xué)、浙江樹(shù)人學(xué)院共同起草。
本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人員為:林敏、曹建江、姚建國(guó)、李綱、章維維、童
佳佳、侯寶芹、張安平、張秋勉、洪碧圓、丁錦建、胡曉赫、馬貞依、白玉
華、孫思、許姝芳、金瓔、白欣欣、俞水明、趙重陽(yáng)、高敏光、鄭海莉、曾
夢(mèng)圓、祁子靖、姜?jiǎng)P婷。
本標(biāo)準(zhǔn)參與方法驗(yàn)證單位:中煤浙江檢測(cè)技術(shù)有限公司、浙江格臨檢測(cè)
股份有限公司、浙江和一徑舟檢測(cè)科技有限公司、浙江杭邦檢測(cè)技術(shù)有限公
司、浙江大工檢測(cè)研究有限公司、浙江綠蔭環(huán)境檢測(cè)科技有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)參與驗(yàn)證人員:洪碧圓、吳越、張金玲、翁咪娜、趙龍申、劉豪
杰、聶苗青、盧軍廷、李麗紅、沈世虹。
3
1
序號(hào)姓名工作單位職稱(chēng)工作內(nèi)容
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)項(xiàng)目整體實(shí)施、
1林敏杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司高工
推進(jìn)等
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定、主要技術(shù)內(nèi)容牽頭
2曹建江杭州蕭山供水有限公司高工
和把關(guān)
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)內(nèi)容支持和把
3姚建國(guó)杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司高工
關(guān)、組織方法多方驗(yàn)證
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)內(nèi)容支持和把
4李綱杭州蕭山供水有限公司高工
關(guān)
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定主要內(nèi)容和思路確定
5章維維杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司工程師
、組織方法多方驗(yàn)證
6童佳佳杭州蕭山供水有限公司高工負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定主要內(nèi)容和思路確定
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定數(shù)據(jù)整理、資料收集
7侯寶芹杭州蕭山供水有限公司高工
、文字
8張安平浙江工業(yè)大學(xué)教授負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的研制工作
9張秋勉杭州蕭山供水有限公司工程師負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定數(shù)據(jù)整理、資料收集
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的研制工作、組織方法多
10洪碧圓中煤浙江檢測(cè)技術(shù)有限公司高工
方驗(yàn)證
11丁錦建浙江樹(shù)人學(xué)院副研究員負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的研制工作
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定數(shù)據(jù)整理、資料收集
12胡曉赫杭州蕭山供水有限公司工程師
、文字
13馬貞依高工
白玉華高工
14
15孫思工程師
16許姝芳工程師
17金瓔工程師
18白欣欣工程師
杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證工作:包括驗(yàn)證實(shí)
19俞水明工程師
驗(yàn)、驗(yàn)證報(bào)告的撰寫(xiě)工作。
20趙重陽(yáng)工程師
21高敏光工程師
22鄭海莉工程師
23曾夢(mèng)圓工程師
24祁子靖工程師
25姜?jiǎng)P婷工程師
4
2.
根據(jù)《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》和《浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的
要求,按照《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》等相關(guān)法規(guī)的規(guī)定進(jìn)行了本標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)
工作。標(biāo)準(zhǔn)的制定按規(guī)定的通用程序:提案、立項(xiàng)、起草、征求意見(jiàn)、技術(shù)審查、
批準(zhǔn)、編號(hào)、發(fā)布、復(fù)審進(jìn)行。
具體工作過(guò)程包括:
杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司于2021年7月發(fā)起《污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)
定氣相色譜法》的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)提案。
2
2021年8月,杭州嘉澍環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司牽頭成立標(biāo)準(zhǔn)編制組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“編
制組”),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法制修訂項(xiàng)目計(jì)劃要求,制定工作計(jì)劃和目標(biāo),并明確了
各參編單位的分工和職責(zé)。
3
2021年8月,編制組查閱了有關(guān)石油烴的分析標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文獻(xiàn)資料,經(jīng)過(guò)對(duì)
資料的研究分析,初步確定標(biāo)準(zhǔn)方法建立的技術(shù)路線。
4
2021年9月-11日,編制組按初步確定的技術(shù)路線,進(jìn)行分析條件的實(shí)驗(yàn),確
定最佳前處理和分析條件,并進(jìn)行方法精密度、正確度和檢出限的測(cè)定。編制《
污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》標(biāo)準(zhǔn)草案,開(kāi)題報(bào)告及初步驗(yàn)證方
案。
5
2021年12月,根據(jù)前期調(diào)研、資料分析,編制組撰寫(xiě)了《污泥石油烴(C10
-C40)的測(cè)定氣相色譜法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)、標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明及標(biāo)準(zhǔn)草案提
綱,并提交至浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)。
2022年1月13日,浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織召開(kāi)了《污泥石油烴(C10-C40)
的測(cè)定氣相色譜法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)論證會(huì),討論標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的必要性、可行性、
范圍和擬編制的內(nèi)容。與會(huì)專(zhuān)家一致同意該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。
6
5
2022年1月-2023年12月,選定中煤浙江檢測(cè)技術(shù)有限公司、浙江格林檢測(cè)股份
有限公司、浙江和一徑舟檢測(cè)科技有限公司、浙江杭邦檢測(cè)技術(shù)有限公司、浙江大
工檢測(cè)研究有限公司、浙江綠蔭環(huán)境檢測(cè)科技有限公司六家具有一定代表性的實(shí)驗(yàn)
室進(jìn)行方法驗(yàn)證。要求各驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室按照編制組制定的驗(yàn)證方案進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)驗(yàn)
證實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。所有污泥及標(biāo)準(zhǔn)樣品由編制組提供。
7編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿及其編制說(shuō)明
2024年1月-3月,編寫(xiě)《污泥石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》的征求
意見(jiàn)稿及其編制說(shuō)明,并提交至浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)。
1.
(1)本標(biāo)準(zhǔn)既參考了最新的標(biāo)準(zhǔn)、方法和技術(shù),又考慮國(guó)內(nèi)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)
的監(jiān)測(cè)能力和實(shí)際情況,依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168
-2020)的要求,參照《土壤和沉積物石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》(
HJ1021-2019)、CJ/T221《城鎮(zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法,確保方
法標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性、可行性和可操作性。
(2)方法的檢出限和測(cè)定范圍滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工作的要求。
(3)方法準(zhǔn)確可靠,滿足各項(xiàng)方法特性指標(biāo)的要求。
(4)方法具有普遍適用性,可操作性強(qiáng),易于推廣使用。
2.
2.1
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城鎮(zhèn)污泥中石油烴(C10-C40)測(cè)定的氣相色譜法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于城鎮(zhèn)污泥中石油烴(C10-C40)的測(cè)定。
2.2
本標(biāo)準(zhǔn)共有十三章一個(gè)附錄,主要內(nèi)容如下:
第一章為范圍:簡(jiǎn)要概述本文件的適用范圍。
第二章為規(guī)范性引用文件:介紹了本標(biāo)準(zhǔn)中引用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件。
第三章為術(shù)語(yǔ)和定義:列出了在本標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、縮略語(yǔ)及其定義。
第四章為方法原理:介紹了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)的方法
原理。
6
第五章為試劑和材料:列出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)所需
的具體材料試劑。
第六章為儀器和設(shè)備:列出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)所需
的具體儀器設(shè)備。
第七章為樣品:闡述了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)樣品處理過(guò)
程,包括樣品的采集和保存、樣品的制備、水分的測(cè)定、試樣的制備、空白試樣
的制備等具體操作步驟。
第八章為分析步驟:闡述了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)測(cè)試過(guò)
程,包括氣相色譜參考條件、校準(zhǔn)、試樣測(cè)定、空白試驗(yàn)等具體設(shè)置操作步驟。
第九章為結(jié)果計(jì)算與表示:列出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)
的結(jié)果表示,包括定性分析、定量分析、結(jié)果計(jì)算、結(jié)果表示等參考計(jì)算依據(jù)。
第十章為精密度和正確度:列出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)
精密度和正確度具體結(jié)果參數(shù)。
第十一章為質(zhì)量保證和質(zhì)量控制:提出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C1
0-C40)的質(zhì)量控制要求,包括空白試驗(yàn)、校準(zhǔn)、平行樣、基體加標(biāo)等具體要求。
第十二章為廢物處理:提出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)的廢
物處理要求。
第十三章為注意事項(xiàng):提出了氣相色譜法測(cè)定污泥中石油烴(C10-C40)的注
意事項(xiàng)。
附錄是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)主體的補(bǔ)充性說(shuō)明,附錄A是方法的精密度和正確度的資料性
補(bǔ)充。
1.1
本標(biāo)準(zhǔn)為初次制定,標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)過(guò)程中,引用和參考以下標(biāo)準(zhǔn)或文獻(xiàn):
《土壤質(zhì)量礦物油的測(cè)定紅外光度法(A)和氣相色譜法(B)》ISO/TR
11046-1994
《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》GB5085.6-2007
《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》GB/T23485-2009
《土壤質(zhì)量石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》ISO:ISO16703-2011
7
《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB4284-2018
《土壤和沉積物石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》HJ1021-2019
《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》GB/T1.1-
2020
《城鎮(zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》CJ/T221-2023
《水質(zhì)、土壤、沉積物等環(huán)境介質(zhì)中可萃取性脂肪族和芳香族石油烴的測(cè)定》
MADEP-EPH-04METHOD
1.2
(1)國(guó)內(nèi)情況。目前國(guó)內(nèi)缺乏針對(duì)污泥中總石油烴含量科學(xué)合理的檢測(cè)標(biāo)
準(zhǔn)。目前我國(guó)《城鎮(zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(CJ/T221-2023)只對(duì)總油、礦物油等
指標(biāo)檢測(cè)方法進(jìn)行了規(guī)定,但未包含污泥石油烴(C10-C40)測(cè)定方法,這兩種污
染物概念雖然有一部分重合,但卻還是有所區(qū)別。由于石油烴組成復(fù)雜,不同的
檢測(cè)方法所得到的測(cè)試結(jié)果可能會(huì)有較大差別。CJ/T221-2023采用四氯化碳為萃
取劑、硅酸鎂為吸附劑并通過(guò)紅外光譜法檢測(cè)石油烴含量。GB5085.6-2007危險(xiǎn)
廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別附錄O固體廢物可回收石油烴總量的測(cè)定紅外
光譜法對(duì)固體廢物中可提取的石油烴總量的測(cè)定,但該方法不適用于測(cè)定汽油與
其他揮發(fā)性組分。生態(tài)環(huán)境部于2019年9月發(fā)布《土壤和沉積物石油烴(C10-C40
)的測(cè)定氣相色譜法》(HJ1021-2019),適用于土壤和沉積物,檢測(cè)方法也
為氣相色譜法,采用該種方法不僅可以得到不同餾分的石油烴含量結(jié)果,然而城
鎮(zhèn)污泥在成分、性質(zhì)上跟土壤、普通沉積物還是存在一些差別,比如萃取溶劑、
樣品保存要求、石油烴濃度等方面。對(duì)比兩種方法,我國(guó)目前所采用的紅外光譜
法相較于氣相色譜法(GC)存在以下不足:首先是采用氯仿或四氯化碳等有毒
有害溶劑,不符合行業(yè)綠色可持續(xù)的發(fā)展理念;其次是無(wú)法依據(jù)石油烴的危害性
、穩(wěn)定性進(jìn)行分類(lèi)測(cè)量,據(jù)此制定的濃度限值標(biāo)準(zhǔn)缺乏合理性和科學(xué)性。
(2)地方標(biāo)準(zhǔn)。2010年以來(lái),黑龍江、新疆、陜西陸續(xù)出臺(tái)了油田含油污
泥綜合利用污染控制標(biāo)準(zhǔn),對(duì)含油污泥中石油烴含量限值分別進(jìn)行了規(guī)定,石油
烴含量檢測(cè)方法基本都是參照《城鎮(zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(CJ/T221-2023)中紅
外光譜法測(cè)定。
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(3)國(guó)際情況。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織涉及的標(biāo)準(zhǔn)主要為土壤中石油、石油烴的檢
測(cè)如:ISO:ISO16703-2011《土壤質(zhì)量石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》
中目標(biāo)物為石油烴(C10-C40),ISO/TR11046-1994《土壤質(zhì)量礦物油的測(cè)定紅
外光度法(A)和氣相色譜法(B)》中目標(biāo)物為礦物油(A)和石油烴(C10-
C40)(B)、MADEP-EPH-04METHOD《水質(zhì)、土壤、沉積物等環(huán)境介質(zhì)中可
萃取性脂肪族和芳香族石油烴的測(cè)定》。美國(guó)、加拿大、新西蘭分別提出了石油
烴含量限值要求,標(biāo)準(zhǔn)建議采用氣相色譜法(GC)檢測(cè)各餾分的含量。因檢測(cè)
方法不同導(dǎo)致的限值差異,國(guó)外普遍采用氣相法,我國(guó)污泥普遍采用紅外光譜法
,導(dǎo)致美國(guó)和加拿大標(biāo)準(zhǔn)體系中所規(guī)定的石油烴限值指標(biāo)要嚴(yán)于我國(guó)。
本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中無(wú)重大分歧意見(jiàn)。
鑒于目前城鎮(zhèn)污水廠普遍存在的礦物油/總石油烴超標(biāo)現(xiàn)象,而紅外光譜法
只能表征石油類(lèi)的總量,而不能鑒別石油烴的類(lèi)別、來(lái)源和毒性大小,已經(jīng)逐漸
難以滿足社會(huì)發(fā)展、污染物精準(zhǔn)溯源、精細(xì)化管控與治理的高要求。尋找科學(xué)有
效的石油烴檢測(cè)方法對(duì)于有效降低和避免其危害就具有十分重要的意義。不同排
放源因?yàn)槭褂玫脑牧蠠N類(lèi)碳鏈長(zhǎng)度不同,排放的污泥石油烴具有各自的特征指
紋,然而因?yàn)槿狈y(tǒng)一可靠的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,目前并沒(méi)有得到足夠重視和應(yīng)用。
通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)方法,可以建立不同排放源的指紋特征數(shù)據(jù)庫(kù),就可以在未來(lái)對(duì)具
體樣品中的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行主成分分析等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,識(shí)別可能的重點(diǎn)污染排放
源,有針對(duì)性地加強(qiáng)環(huán)境管理。
氣相色譜法測(cè)定土壤、污泥、固廢中石油烴是大勢(shì)所趨。統(tǒng)一的石油烴前處
理方法、檢測(cè)方法,便于不同控制標(biāo)準(zhǔn)之間的橫向比較,有利于實(shí)現(xiàn)石油烴污染
的全面、系統(tǒng)的管控。此外,氣相色譜法提供的可比較可追溯的污泥石油烴檢測(cè)
結(jié)果,可以為將來(lái)相關(guān)部門(mén)對(duì)城鎮(zhèn)污水廠污泥土地利用、農(nóng)用等分類(lèi)處置方式對(duì)
石油烴(C10-C40)限值的制訂打下重要基礎(chǔ)。
無(wú)。
9
[1]HJ1021-2019.土壤和沉積物石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法,2019
[2]CJ/T221-2023.城鎮(zhèn)污泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法,2023
[3]GB4284-2018.農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)[S].2018
[4]GB24188-2009.城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)[S].2009
[5]GB3838-2002.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].2002
[6]GB5749-2006.生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].2006
[7]GB8978-1996.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].1996
[8]GB18918-2002.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].2002
[9]昊平,于桂紅,于松峰等.石油餾分組成[J].科技信息,2011,25:35-36
[10]謝重閣.環(huán)境中石油污染物的分析技術(shù)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1987,123-128
[11]朱艷吉,王寶輝,蓋翠萍.石油類(lèi)污染物的環(huán)境行為及其對(duì)環(huán)境的影響[J].
化工時(shí)刊,2006,20(9):66-69
[12]曹小聰?shù)?,石油烴的污染及其檢測(cè)方法綜述[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2020
[13]HJ736-2016《土壤和沉積物有機(jī)物的提取加壓流體萃取法》
[14]HJ894-2017《水質(zhì)可萃取性石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》
[15]HJ168-2020環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則[S]
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附件1
1方法研究報(bào)告
1.1方法研究的目的
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)城鎮(zhèn)污泥中石油烴(C10-C40)的監(jiān)測(cè)分析方法,包括適用范圍、方法原
理、試劑和材料、儀器和設(shè)備、樣品采集和保存、樣品制備、定性定量方法、結(jié)果的表示、
質(zhì)量控制和質(zhì)量保證等幾方面的內(nèi)容,研究的主要目的在于建立既適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境保護(hù)工作的
需要,又滿足當(dāng)前實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備要求的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。
1.1.1方法適用范圍
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)編制組和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室對(duì)污泥的實(shí)際樣品、加標(biāo)樣品的測(cè)定分析,確定該方法的
適用范圍。
1.1.2儀器條件的確定
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)編制實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)化的石油烴(C10-C40)測(cè)定的前處理和分析條件。在優(yōu)化后
的條件下,按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)的要求,進(jìn)行檢
出限、測(cè)定范圍(測(cè)定下限)、準(zhǔn)確度(精密度、正確度)的測(cè)定,并通過(guò)驗(yàn)證,使方法特
性參數(shù)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
1.1.3確定標(biāo)準(zhǔn)方法的特性指標(biāo)
根據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證報(bào)告對(duì)方法檢出限、準(zhǔn)確度(精密度、正確度)的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行
匯總、整理分析,確定具體的技術(shù)內(nèi)容及檢出限、測(cè)定下限、精密度和正確度等方法特性指
標(biāo)。
1.1.4編制標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說(shuō)明
依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)和《環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)出版技術(shù)指南
》(HJ565-2010)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說(shuō)明進(jìn)行編輯。
2.2定義和術(shù)語(yǔ)
石油包括了烴類(lèi)(80%-90%)和非烴類(lèi)和(10%-20%),監(jiān)測(cè)其中烴類(lèi)包括了烷烴、環(huán)烷烴、
芳香烴、環(huán)烷芳烴,非烴類(lèi)包含了烴類(lèi)的衍生物。
目前世界上一些國(guó)家(地區(qū))已建立石油烴健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法,許多國(guó)家采用美國(guó)總石
油烴工作組的評(píng)價(jià)方式,該方法只要有三種分析方法,一種是總石油烴(TPH)濃度;另一種是
石油類(lèi)型濃度的方法,還有一種是單個(gè)石油成分濃度。
本標(biāo)準(zhǔn)采用總石油烴(TPH)濃度的分析方法,目標(biāo)化合物為總石油烴(TPH)中的萃取性
部分(C10-C40),不區(qū)分脂肪族和芳香族。
2.2.1石油烴(C6-C9)石油烴(C10-C40)劃分的主要依據(jù)
a)石油烴的物理性質(zhì):石油烴并非簡(jiǎn)單的化合物,而是一種不同沸點(diǎn)餾分的復(fù)雜混合物,
按沸點(diǎn)主要分為汽油(C1-C10)、煤油(C11-C13)、柴油(C14-C18)、重柴油(C19-C26)、潤(rùn)
滑油(C27-C40)和渣油(>C40)。其中汽油(C1-C10)的沸點(diǎn)在40℃-200℃,萃取性石油烴的
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沸點(diǎn)在130℃-500℃。
b)有機(jī)物的前處理方法:目前有機(jī)物的前處理主要分為二種,一種為揮發(fā)性有機(jī)物,
沸點(diǎn)小于200℃,通常采用吹掃捕集、頂空等作為前處理;另一種非揮發(fā)性有機(jī)物,沸點(diǎn)大
于200℃,通常采用溶劑萃取如索氏、加速溶劑萃取等。
在參照國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上本標(biāo)準(zhǔn)選用正癸烷和正四十烷建立(C10-C40)的保留
時(shí)間窗口。
2.2.2石油烴(C10-C40)的定義主要依據(jù)
a)確定保留時(shí)間窗:由于石油烴(C10-C40)包含了C10至C40的同分異構(gòu)體,用一種分析
方法對(duì)這些復(fù)雜混合物全部進(jìn)行定量很難實(shí)現(xiàn)。因此,通過(guò)正構(gòu)烷烴C10和C40兩個(gè)物質(zhì)確定時(shí)
間窗。
b)確定色譜柱:由于石油烴的校準(zhǔn)與單一組分分析物的校準(zhǔn)方法有明顯不同,石油烴
采用規(guī)定保留時(shí)間窗范圍內(nèi)所有化合物的峰面積加和進(jìn)行校準(zhǔn)。由于同一化合物在不同色譜
柱中保留時(shí)間不一樣,若色譜柱不統(tǒng)一,定量保留時(shí)間窗范圍內(nèi)的組分就會(huì)變化,導(dǎo)致定量
結(jié)果的不相同,所以本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定色譜柱。
c)石油烴與《土壤和沉積物石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》(HJ1021-2019)
中的目標(biāo)化合物一致,因此,石油烴(C10-C40)的定義與《土壤和沉積物石油烴(C10-C40)
的測(cè)定氣相色譜法》(HJ1021-2019)的定義一致。
石油烴定義為在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下,能夠被正己烷-丙酮提取且不被硅酸鎂吸附,在
氣相色譜圖上保留時(shí)間介于正癸烷(包含)與正四十烷(包含)之間的物質(zhì)。
2.3方法原理
污泥中的石油烴(C10-C40)經(jīng)提取、凈化、濃縮、定容后,用帶氫火焰離子化檢測(cè)器(F
ID)的氣相色譜儀檢測(cè),根據(jù)保留時(shí)間窗定性,外標(biāo)法定量。
2.4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?cè)噭?,?shí)驗(yàn)用水為新制備的不含目標(biāo)
物的純水。
2.4.1試劑
無(wú)機(jī)和有機(jī)溶劑均需在使用前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室空白試劑檢查,確保目標(biāo)化合物沒(méi)有干擾。
2.4.2標(biāo)準(zhǔn)品
目前石油烴(C10-C40)標(biāo)準(zhǔn)品主要有正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和實(shí)際油品標(biāo)準(zhǔn)溶液(柴油
/m:m=1:1)兩種。本標(biāo)準(zhǔn)在驗(yàn)證時(shí)采用正構(gòu)烷烴作標(biāo)準(zhǔn)品,建議也可使用柴油和潤(rùn)滑油(1:
1)的有證標(biāo)準(zhǔn)品。
2.4.3萃取劑的選擇
《土壤和沉積物石油烴(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》(HJ1021-2019)中萃取劑為正
己烷-丙酮混合溶液(1:1),也可使用正己烷。
12
由于丙酮易溶于水,環(huán)境空氣濕度較大時(shí)對(duì)氮吹濃縮影響較大,且丙酮屬易制毒物品,購(gòu)
買(mǎi)時(shí)受到限制。選用污泥樣品進(jìn)行萃取劑選擇,分別選擇正己烷、正己烷-丙酮混合溶液(3:1)
以及正己烷-丙酮混合溶液(1:1)萃取作比較實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1萃取劑選擇實(shí)驗(yàn)
污泥測(cè)定值()
mg/kg平均值相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)
萃取劑()偏差
123mg/kg(%)
正己烷39693915401139651.2
正己烷-丙酮混合液(3:1)62316021612361251.7
正己烷-丙酮混合液(1:1)83118123802381521.8
結(jié)論:由表1可知,污泥樣品使用正己烷-丙酮混合溶液(1:1)進(jìn)行萃取時(shí),萃取效率
最高;而單純用正己烷進(jìn)行萃取,所得污泥結(jié)果偏低。故本標(biāo)準(zhǔn)的萃取劑為正己烷-丙酮混
合溶液(1:1)。
2.4.4凈化小柱選擇
本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的石油烴(C10-C40)不包含植物油,參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)《土壤和沉積物石油烴
(C10-C40)的測(cè)定氣相色譜法》采用硅酸鎂柱吸附一些極性的化合物,因此,本標(biāo)準(zhǔn)采用硅
酸鎂凈化柱。
2.4.5其他
無(wú)水硫酸鈉、硅藻土、石英砂及硅酸鎂應(yīng)在450℃下,烘烤4小時(shí),每一批做空白驗(yàn)收,
必要時(shí)可用正己烷或二氯甲烷浸泡處理。
2.5儀器和設(shè)備
2.5.1氣相色譜儀:具分流/不分流進(jìn)樣口,可程序升溫,具有氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)
,并具有峰面積加和功能。
由于石油烴(C10-C40)測(cè)定的是混合物總量,定量方法與其它單個(gè)物質(zhì)定量差異較大,
因此,定性時(shí)必需使用時(shí)間窗對(duì)時(shí)間窗內(nèi)所有的分開(kāi)和未分開(kāi)的峰進(jìn)行峰面積加和,而不是對(duì)
每個(gè)峰積分后再將時(shí)間窗內(nèi)的每個(gè)峰進(jìn)行加和,因此,必須具有峰面積加和功能。
2.5.2色譜柱:石英毛細(xì)管柱,30m×0.32mm×0.25μm,固定相為5%苯基-95%甲基聚硅氧
烷,或其他等效的色譜柱。
2.5.3提取設(shè)備:加壓流體萃取儀、索氏提取裝置或其他等效萃取裝置。
2.5.4濃縮裝置:氮吹濃縮儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置或其他等效萃取裝置,應(yīng)根據(jù)儀器情況適當(dāng)
調(diào)節(jié)參數(shù)。
2.5.5研缽:由玻璃或其他沒(méi)有干擾物材質(zhì)制成。
2.5.6濾筒:與索氏提取裝置配套,玻璃纖維材質(zhì),濾筒應(yīng)做空白驗(yàn)收,空白測(cè)定值應(yīng)小
于方法檢出限。
13
2.5.7硅酸鎂凈化柱:60mm(柱長(zhǎng))×15mm(內(nèi)徑)的玻璃或聚四氟乙烯柱,底部帶粗
孔玻璃砂芯。
將1000mg活化后的硅鎂型吸附劑放入50ml燒杯中,加入適量正己烷,將硅鎂型吸附劑
制備成懸浮液。然后將懸浮液倒入凈化柱中,輕敲凈化柱以填實(shí)吸附劑。(也可選用相同類(lèi)型
填料的商用凈化柱,每批凈化柱應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收)。
2.6樣品
2.6.1樣品的采集和保存
按照CJ/T221-2023相關(guān)規(guī)定采集污泥樣品。樣品采集后,立即置于-20℃以下密封、避
光冷凍保存,于7d內(nèi)完成分析。
樣品保存期實(shí)驗(yàn):按照CJ/T221-2023相關(guān)規(guī)定,污泥制樣完成后放置于冰箱中,在0℃-
4℃溫度下冷藏保存,樣品宜保存7d,選用污泥樣品進(jìn)行保存期實(shí)驗(yàn),樣品經(jīng)4℃分別冷藏1、
3、7、14天后重新測(cè)定,污泥樣品保存到7天之后偶爾會(huì)有發(fā)霉現(xiàn)象,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,
具體結(jié)果見(jiàn)表2。
表2保存期實(shí)驗(yàn)
測(cè)定值(mg/kg)
測(cè)定天數(shù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)
第1天第3天第7天第14天
污泥1.04×1041.16×1041.27×1041.43×10413.5
結(jié)論:由表2可以看出污泥樣品經(jīng)4℃冷藏1、3、7、14天后,樣品可能還有微生物活動(dòng),
測(cè)定結(jié)果有緩慢增高的趨勢(shì),所以建議-20℃以下密封、避光冷凍保存,于7d內(nèi)完成分析。
2.6.2水分的測(cè)定
污泥樣品含水率的測(cè)定按照CJ/T221-2023執(zhí)行。
2.6.3樣品的制備
2.6.3.1脫水
去除樣品中的異物,稱(chēng)取約5.0g(精確到0.01g)樣品于研缽中,加入適量無(wú)水硫酸鈉,
研磨均化成流砂狀,如使用加壓流體萃取,則用硅藻土脫水。當(dāng)測(cè)定水分較高的樣品時(shí)建議
使用冷凍干燥。
2.6.3.2提取
可選用加壓流體萃取或索氏提取等其他有效的提取方法。
a)加壓流體萃取
參照HJ782。
將2.6.3.1得到的試樣根據(jù)體積選擇合適的提取池,裝入樣品,以正己烷-丙酮混合溶液(
1:1)作提取劑,按以下參考條件進(jìn)行提取:提取溫度80℃,提取壓力100bar,靜止提取時(shí)間
14
5min,淋洗時(shí)間2min,氮?dú)獯祾?min,循環(huán)提取時(shí)間2次,也可參照儀器生產(chǎn)商說(shuō)明書(shū)設(shè)定
條件。收集提取液,待凈化。
b)索氏提取
將2.6.3.1得到的樣品全部轉(zhuǎn)移至濾筒中,將濾筒放入索氏提取器中,加入100ml正己烷-
丙酮混合溶液(1:1),提取16~18h,回流速度控制在8~10次/h,冷卻后收集所有提取液,待
濃縮。
2.6.3.3濃縮
使用氮吹儀濃縮時(shí),水浴溫度35℃,濃縮至1.0ml。亦可使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮等其他合適的
濃縮方法,具體參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
2.6.3.4凈化
依次用10ml正己烷-二氯甲烷混合溶液、10ml正己烷活化硅酸鎂凈化柱,待柱上正己
烷近干時(shí),將濃縮液全部轉(zhuǎn)移至凈化柱中,開(kāi)始收集流出液,用約2.0ml正己烷洗滌濃縮液
收集裝置,轉(zhuǎn)移至凈化柱,再用12ml正己烷淋洗凈化柱,收集淋洗液,與流出液合并,濃
縮至1.0ml,待測(cè)。
依次若樣品中存在基本干擾,可采用硅鎂型凈化柱進(jìn)行凈化。若通過(guò)驗(yàn)證,亦可采用其
他合適的凈化方法。
2.6.4空白試樣的制備
按與試樣的制備(2.6.3)相同步驟制備空白試樣。
2.7分析步驟
2.7.1儀器參考條件
進(jìn)樣口溫度:300℃;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣。
柱溫:初始溫度50℃保持2min,以每分鐘40℃的速率升至230℃,以每分鐘20℃的速率升至
320℃保持20min。
氣體流量:高純氮?dú)猓?.5ml/min,氫氣:30ml/min,空氣:300ml/min。
檢測(cè)器溫度:325℃;進(jìn)樣量:1.0μl。
2.7.2校準(zhǔn)
2.7.2.1石油烴(C10-C40)保留時(shí)間窗的確定
取1.0μl濃度為1000μg/mL的正癸烷和正四十烷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按2.7.1儀器參考條件進(jìn)行
測(cè)定。根據(jù)正癸烷的出鋒時(shí)間確定為石油烴(C10-C40)的開(kāi)始時(shí)間,正四十烷出鋒結(jié)束時(shí)間
為石油烴(C10-C40)結(jié)束時(shí)間。
15
1—正癸烷(2.89min),2—正四十烷(12.15min)。
圖1石油烴(C10-C40)定性物質(zhì)參考色譜圖
2.7.2.2校準(zhǔn)曲線的建立
取5個(gè)5ml容量瓶,分別加入適量的正己烷,用微量注射器分別加入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,
用正己烷定容,混勻。配制成石油烴(C10-C40)質(zhì)量濃度分別為248μg/mL、775μg/mL、
1550μg/mL、3100μg/mL、9300μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列。
取1.0μl待測(cè)試樣,按照儀器參考條件(2.7.1),從低濃度到高濃度依次測(cè)定。以濃度
為橫坐標(biāo),以確定的保留時(shí)間窗(2.7.2.1)以?xún)?nèi)所有色譜峰的峰面積和為縱坐標(biāo),建立工作
曲線。
由于測(cè)定石油烴(C10-C40)時(shí)柱溫較高,柱流失嚴(yán)重,因此繪制校準(zhǔn)曲線時(shí)應(yīng)扣除柱補(bǔ)
償。柱補(bǔ)償?shù)臏y(cè)定頻次應(yīng)根據(jù)儀器的穩(wěn)定情況而定,扣除柱補(bǔ)償后的色譜圖的基線與進(jìn)樣前
的基線保持一致,見(jiàn)圖2。
2.7.3石油烴(C10-C40)參考色譜圖
圖2石油烴(C10-C40)參考?xì)庀嗌V圖
表3石油烴(C10-C40)的含量-峰面積
化合物名稱(chēng)123456
石油烴(C10-C40)(μg/mL)0248775155031009300
石油烴(C10-C40)峰面積0.939854.2333172.4572367.1188772.25012296.7773
R=0.9999Y=0.248×X-8.2913
16
2.7.4工作曲線范圍的確定
環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則工作曲線范圍的確定主要依據(jù)該目標(biāo)化合物分析方
法的檢出限和檢測(cè)器的線性情況而定。標(biāo)準(zhǔn)編制實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的污泥樣品方法檢出限為6
mg/kg,最低點(diǎn)為測(cè)定下限附近,由于氫火焰離子化檢測(cè)器的線性范圍較廣,因此,在線性
范圍內(nèi)高濃度點(diǎn)選擇的依據(jù)時(shí)在分析完高濃度樣品后,緊跟的空白樣品沒(méi)有殘留。依據(jù)《環(huán)
境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168)中規(guī)定4倍的檢出限為測(cè)定下限,該方法的污
泥樣品測(cè)定下限為24mg/kg。
2.7.5方法檢出限
本標(biāo)準(zhǔn)的方法是按照HJ168-2020附錄A方法特性指標(biāo)確定方法A.1.1中b)空白試驗(yàn)中未
檢出目標(biāo)物質(zhì)來(lái)進(jìn)行方法檢出限的測(cè)定。
分別稱(chēng)取7個(gè)5.0g左右的石英砂加入石油烴(C10-C40)標(biāo)準(zhǔn)溶液,使其石油烴(C10-C40)
的濃度為15.5mg/kg,進(jìn)行加壓流體萃取、濃縮、凈化,按校準(zhǔn)曲線(5.7.2)相同條件進(jìn)行
測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。按公式(1)和公式(2)計(jì)算方法檢出限,測(cè)定下限為計(jì)算出方法檢
出限的4倍。
a)計(jì)算重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD):
n
()
SDxi-x/n11
i1
b)MDL的計(jì)算:
MDLt(n1,0.99)SD(2)
式中:t——置信度為99%,自由度為(n-1)下的t值,可參考表4。
表4t值表
重復(fù)次數(shù)n自由度(n-1)t(n-1,0.99)
763.143
872.998
982.896
1092.821
11102.764
16152.602
21202.528
17
污泥樣品檢出限的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。
表5污泥樣品檢出限、測(cè)定下限測(cè)定結(jié)果
污泥樣品石油烴(C10-C40)
平行樣品編號(hào)
(15.5mg/kg)
114.3
215.0
314.6
測(cè)定結(jié)果(mg/kg)
413.7
514.5
615.3
718.8
平均值x(mg/kg)15.2
標(biāo)準(zhǔn)偏差S(mg/kg)1.68
值
t3.143
檢出限(mgkg)6
測(cè)定下限(mg/kg)24
c)檢出限合理性判斷
根據(jù)HJ168要求測(cè)定方法檢出限的濃度應(yīng)在計(jì)算出的方法檢出限的1-10倍之間。本次測(cè)
定的污泥中石油烴(C10-C40)方法檢出限的濃度為15.5mg/kg,計(jì)算出的方法檢出限為6
mg/kg,符合HJ168檢出限測(cè)定的要求。
2.7.6試樣測(cè)定
取1.0μl待測(cè)試樣注入氣相色譜儀,按照氣相色譜參考條件(2.7.1)進(jìn)行測(cè)定。
2.7.7空白試驗(yàn)
按照與試樣測(cè)定相同的儀器條件進(jìn)行空白試樣的測(cè)定。
2.7.8結(jié)果計(jì)算與表示
2.7.8.1定性分析
根據(jù)石油烴(C10-C40)保留時(shí)間窗對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行定性,即目標(biāo)化合物積分從正癸
烷(包含)出鋒開(kāi)始時(shí)開(kāi)始,到正十四烷(包含)出鋒結(jié)束,計(jì)算石油烴(C10-C40)的總面
積。
18
2.7.8.2定量分析
根據(jù)建立的校準(zhǔn)曲線(2.7.2),按照目標(biāo)化合物的峰面積和(此處的總面積為扣除柱流
失后的總峰面積),外標(biāo)法定量。
2.7.9結(jié)果計(jì)算
污泥中石油烴(C10-C40)含量w,按公式(3)進(jìn)行計(jì)算:
V
w
m(1-W1)
(3)
式中:w——污泥中石油烴(C10-C40)的含量,mg/kg;
ρ——由校準(zhǔn)曲線計(jì)算所得石油烴(C10-C40)的濃度,mg/L;
V——萃取液濃縮定容后的體積,ml;
m——樣品量(濕重),g;
W1——污泥含水率,%。
2.7.10結(jié)果表示
測(cè)定結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)的保留與方法檢出限一致,最多保留3位有效數(shù)字。
2.8精密度和正確度
標(biāo)準(zhǔn)編制組分別對(duì)自來(lái)水廠和污水廠污泥進(jìn)行精密度和正確度的測(cè)定。
2.8.1精密度
標(biāo)準(zhǔn)編制組選取了1#石英砂空白加標(biāo)、2#自來(lái)水廠污泥(自來(lái)水廠污泥加標(biāo))、3#污水
廠污泥(污水廠污泥加標(biāo)),按樣品全過(guò)程進(jìn)行精密度測(cè)定,每個(gè)樣品做6個(gè)平行樣,分別
計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差,具體測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。
表6污泥樣品精密度測(cè)定結(jié)果
1#石英
樣品#自來(lái)廠水廠污泥#污水廠污泥
砂23
自自來(lái)
自來(lái)自來(lái)
來(lái)水廠污水污水
石英水廠水廠污水
水污泥廠污廠污污水廠污泥
平行號(hào)污泥污泥廠污
砂廠泥加泥加
加標(biāo)加標(biāo)加標(biāo)泥加標(biāo)3
加標(biāo)污標(biāo)1標(biāo)2
12
泥3
191.06619311228179765227572966415442
測(cè)定297.05739511205193163157525961115133
結(jié)果
396.05429551265188064787599976915790
19
496.06359131234180863328056980517334
592.05829051221196565698053978417366
695.062592112471940668880871012117501
平均值xi
95.06039291233188764847815979216428
(mg/kg)
標(biāo)準(zhǔn)偏差
Si2.444.620.320.871.01432751781087
(mg/kg)
相對(duì)標(biāo)
準(zhǔn)偏差
2.67.42.21.73.82.23.51.86.6
RSD(
%)
備注:污泥樣品的含水率為4%。
結(jié)論:采用本方法研究確定的前處理?xiàng)l件、儀器測(cè)定條件、分析步驟及選用的標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)
實(shí)際污泥樣品進(jìn)行精密度測(cè)定,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的范圍為1.7%~7.4%。
2.8.2正確度
標(biāo)準(zhǔn)編制組對(duì)1#石英砂、2#自來(lái)廠水廠污泥、3#污水廠污泥樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率的測(cè)定
,具體加標(biāo)濃度和加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。
結(jié)論:采用本方法研究確定的前處理?xiàng)l件、儀器測(cè)定條件、分析步驟及選用的標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)實(shí)
際污泥、實(shí)際污泥加標(biāo)的測(cè)定,污泥加標(biāo)回收率的范圍為97.6%~103%。
20
表7污泥樣品正確度測(cè)定結(jié)果
2#自來(lái)水廠污泥3#污水廠污泥
#石英砂
樣品1
低濃度中濃度高濃度低濃度中濃度高濃度
平行號(hào)加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%加標(biāo)樣回收率%
191.097.832810262596.7119492.4108884.2318098.5895892.5
297.010434810860293.21328103104180.6312796.8864989.3
396.0103352109662102127798.8111586.33285102930696.1
測(cè)定結(jié)果
496.010331096.063197.7120593.31572122332110310850112
592.098.930293.561895.713621051569121330010210882112
695.010231898.564499.713371041603124363711311017114
加標(biāo)量(mg/kg)93.03236461292129232299688
樣品值(mg/kg)ND6036484
回收率平均值(%)10210197.699.4103102103
備注:污泥樣品的含水率為4%;表中加標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果均為扣除樣品基底濃度后的結(jié)果。
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