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前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,保障人体健康,规范土壤和沉积物中醛、酮类化合物的测定方法,制定本标准。
本标准规定了测定土壤和沉积物中醛、酮类化合物的高效液相色谱法。本标准附录 A 为规范性附录,附录 B~附录 D 为资料性附录。
本标准为首次发布。
本标准由环境监测司和科技标准司组织制订。本标准起草单位:天津市环境监测中心。
本标准验证单位:国家环境分析测试中心、上海市环境监测中心、沈阳市环境监测中心站、青岛市环境监测中心站、天津市产品质量监督检测技术研究院、天津市滨海新区环境保护监测站。
本标准生态环境部 20□□年□□月□□日批准。本标准自 20□□年□□月□□日起实施。
本标准由生态环境部解释。
土壤和沉积物 醛、酮类化合物的测定 高效液相色谱法
警告:实验中所使用的有毒有害化学试剂和标准品,配制时应在通风良好的环境中进行,操作时应按规定佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣服。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤和沉积物中醛、酮类化合物的高效液相色谱法。
本标准适用于土壤和沉积物中甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁烯醛、丁醛、苯甲醛、异戊醛、正戊醛、对-甲基苯甲醛、间-甲基苯甲醛、邻-甲基苯甲醛、正己醛、2,5-二甲基苯甲醛等 15种醛、酮类化合物的测定。其他醛、酮类化合物通过方法验证,也可采用本方法测定。
当取样量为 10 g,定容体积为 10 ml 时,方法检出限为 0.02 mg/kg~0.06 mg/kg,测定下限为 0.08 mg/kg~0.24 mg/kg。详见附录 A。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 17378.3 海洋监测规范 第3部分 样品采集、贮存与运输
GB 17378.5 海洋监测规范 第5部分 沉积物分析
HJ 494 水质 采样技术指导
HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
3 方法原理
土壤和沉积物中的醛、酮类化合物被弱酸性缓冲溶液振荡提取。提取液在一定温度和 pH 值下与 2,4-二硝基苯肼(DNPH)发生衍生化反应,生成稳定有色的腙类化合物,经萃取浓缩后,用高效液相色谱仪分离,紫外检测器检测,保留时间定性,外标法定量。
4 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。实验用水为二次蒸馏水或纯水设备制备的水,使用前需经过空白检验,确认目标化合物浓度低于方法检出限。
4.1 氯化钠(NaCl)。
在 400℃烘烤 4 h,置于干燥器中冷却至室温,转移至磨口玻璃瓶中,于干燥器中保存。
4.2 无水硫酸钠(Na2SO4)。
在 400℃烘烤 4 h,置于干燥器中冷却至室温,转移至磨口玻璃瓶中,于干燥器中保存。
4.3 氢氧化钠(NaOH)。
4.4 柠檬酸(C6H8O7)。
4.5 柠檬酸钠(Na3C6H5O7˙2H2O)。
4.6 2,4-二硝基苯肼{[2,4-(O2N)2C6H3]NHNH2,DNPH},纯度≥99%。
4.7 冰醋酸(CH3COOH),含量≥98%。
4.8 二氯甲烷(CH2Cl2),液相色谱纯。
4.9 乙腈(CH3CN),液相色谱纯。
4.10 氯化钠溶液:ρ(NaCl)=0.365 g/ml。
称取 36.5 g 氯化钠(4.1),用水溶解定容至 100 ml。 4.11 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=1.0 mol/L。
称取 4.0 g 氢氧化钠(4.3),用水溶解,冷却后用水定容至 100 ml。
4.12 提取剂。
量取 65.0 ml 氢氧化钠溶液(4.11)和 6.0 ml 冰醋酸(4.7),缓慢倒入水中,用水稀释定容至 1L。
4.13 缓冲溶液:pH 值≈5。
称取 84.0 g 柠檬酸(4.4)和 29.4 g 柠檬酸钠(4.5),用水溶解定容至 500 ml。
4.14 衍生剂:ρ(DNPH)=3.00 mg/ml。
称取 3.00 g2,4-二硝基苯肼(4.6)于乙腈(4.9)中,用乙腈溶解定容至 1 L。
4.15 醛、酮类-DNPH 标准溶液:ρ=100 μg/ml(以醛、酮类化合物计),包括甲醛-DNPH、乙醛-DNPH、丙烯醛-DNPH、丙酮-DNPH、丙醛-DNPH、丁烯醛-DNPH、丁醛-DNPH、苯甲醛-DNPH、异戊醛-DNPH、正戊醛-DNPH、邻-甲基苯甲醛-DNPH、间-甲基苯甲醛-DNPH、对-甲基苯甲醛-DNPH、正己醛-DNPH、2,5-二甲基苯甲醛-DNPH。可购买市售有证标准溶液。
4.16 醛、酮类标准贮备液:ρ=1 000 μg/ml,包括甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丙醛、丁烯醛、丁醛、苯甲醛、异戊醛、正戊醛、邻-甲基苯甲醛、间-甲基苯甲醛、对-甲基苯甲醛、正己醛、2,5-二甲基苯甲醛。可购买市售有证标准溶液。
4.17 醛、酮类标准使用溶液:ρ=100 μg/ml。
量取 1.00 ml 醛、酮类标准贮备液 (4.16)于 10 ml 容量瓶中,用乙腈(4.9)稀释定容。保存期为 2 个月。
4.18 石英砂:0.297 mm ~0.84 mm(50 目~20 目)。
在 400℃烘烤 4 h,置于干燥器中冷却至室温,转移至磨口玻璃瓶中,于干燥器中保存。
4.19 氮气,纯度≥99.999%。
4.20 玻璃纤维滤膜:孔径 0.45 μm。
5 仪器和设备
5.1 高效液相色谱仪(HPLC):具紫外检测器和梯度洗脱功能。
5.2 色谱柱:填料为 ODS(十八烷基硅烷键合硅胶,C18),250 mm(长)´ 4.6 mm(内径),粒径 5.0 μm,或其他等效色谱柱。
5.3 采样瓶:60 ml 或 200 ml,具聚四氟乙烯-硅胶衬垫螺旋盖的棕色广口玻璃瓶。
5.4 恒温振荡器:温度精度为±2℃。
萃取设备:固相萃取装置或液液萃取装置。
5.6 浓缩设备:旋转蒸发装置或 K-D 浓缩仪、氮吹浓缩仪等性能相当的设备。
5.7 天平:感量为 0.01 g。
5.8 固相萃取柱:C18 或等效的萃取柱,规格为 6 ml/1000 mg 或更大容量规格。
5.9 分液漏斗:250 ml,玻璃活塞不涂润滑油。
5.10 提取瓶:200 ml,具塞平底棕色玻璃瓶。
5.11 平底烧瓶:200 ml,具塞平底棕色玻璃烧瓶。
5.12 便携式冷藏箱:温度可达 4℃以下。
5.13 一般实验室常用仪器和设备。
6 样品
6.1 样品的采集和保存
按照 HJ/T 166 的相关规定进行土壤样品的采集和保存。按照 HJ 494 的相关规定进行水体沉积物样品的采集。按 GB 17378.3 的相关规定进行海洋沉积物样品的采集。
样品采集后密闭贮存于预先洗净烘干的采样瓶(5.3)中,避光保存。如不能及时分析,于 4℃
以下冷藏,5 d 内完成衍生及萃取,衍生化提取物在 7 d 内分析完毕。
6.2 样品的制备
去除样品中的异物(石子、叶片等),称取 10 g(精确到 0.01 g)样品于提取瓶(5.10)中。
6.3 水分的测定
称取样品的同时,按照 HJ 613 测定土壤样品干物质含量;按照 GB 17378.5 测定沉积物样品含水率。
6.4 试样的制备
6.4.1 提取
在装有样品的提取瓶中,加入 200 ml 提取剂(4.12),密封,在恒温振荡器(5.4)中振荡 18 h,
用玻璃纤维滤膜(4.20)过滤,收集提取液,待测。
注:可使用翻转振荡器代替恒温振荡器,振荡时间为18 h。
6.4.2 衍生
取 100 ml 提取液(6.4.1)于平底烧瓶(5.11)中,加入 4 ml 缓冲溶液(4.13)、6 ml 衍生剂(4.14),置于恒温振荡器(5.4)中,40℃振荡 1 h。
注1:可使用超声清洗器代替恒温振荡器,超声时间不少于30 min。
注2:如果样品含量高,可适当稀释提取液,或减少样品的取样量。
6.4.3 萃取和浓缩
6.4.3.1 固相萃取法
将固相萃取柱(5.8)固定在固相萃取装置(5.5)上,分别用 10 ml 乙腈(4.9)和 10 ml 水活化萃取柱。向衍生后的溶液(6.4.2)中加入 10 ml 氯化钠溶液(4.10),并转移至萃取柱,上样速度为 3 ml/min ~5 ml/min。再用 10 ml 水冲洗容器和管路,完成后继续抽吸 1 min。用 9 ml 乙腈(4.9)以 3 ml/min ~5 ml/min 的流速洗脱萃取柱,收集洗脱液至 10 ml 容量瓶中,用乙腈(4.9)稀释至刻度,混匀,待测。
6.4.3.2 液液萃取法
将衍生后的溶液(6.4.2)转移至分液漏斗(5.9)中,加入 1.5 g NaCl(4.1),分别用 15 ml 和 10 ml 二氯甲烷(4.8)分两次萃取,合并萃取液,萃取液经无水硫酸钠(4.2)脱水,用浓缩设备(5.6)浓缩至近干,更换溶剂为乙腈(4.9),用乙腈准确定容至 10 ml,待测。
注:高浓度样品可适当增加一次萃取。
6.5 空白试样的制备
以石英砂(4.18)代替样品,按照与试样的制备(6.4)相同的步骤进行空白试样的制备。
7 分析步骤
7.1 参考色谱条件
流动相:60%乙腈+40%水,等度洗脱,保持 30 min。
检测波长:360 nm;
流动相流速:1.0 ml/min;
柱温:30℃;
进样量:10 μl。
7.2 标准曲线的建立
分别量取适量的醛、酮类-DNPH 标准溶液(4.15),用乙腈配制成质量浓度为 30.0 μg/L、50.0μg/L、100 μg/L、500 μg/L、1.00×103 μg/L 和 1.50×103 μg/L 的标准系列。按照参考色谱条件(7.1)进行测定,以标准系列浓度为横坐标,以其对应的峰面积或峰高为纵坐标,建立标准曲线。
7.3 参考色谱图
15 种醛、酮类腙衍生物在 C18 柱(5.2)上的色谱图见图 1。
注:1.甲醛-DNPH;2.乙醛-DNPH;3.丙烯醛-DNPH;4.丙酮-DNPH;5.丙醛-DNPH;6.丁烯醛-DNPH;7.丁醛-DNPH; 8.苯甲醛-DNPH;9.异戊醛-DNPH;10.正戊醛-DNPH;11.邻-甲基苯甲醛-DNPH;12.间-甲基苯甲醛-DNPH;13.对-甲基苯甲醛-DNPH;14.正己醛-DNPH;15. 2,5-二甲基苯甲醛-DNPH。
图 1 15 种醛、酮类腙衍生物的参考色谱图
注:其他不同类型色谱柱分离情况参见附录B。
7.4 试样测定
按照与标准曲线的建立(7.2)相同的步骤进行试样(6.4)的测定。
7.5 空白试验
按照与试样测定(7.4)相同的步骤进行空白试样(6.5)的测定。
8 结果计算及表示
8.1 定性分析
根据目标化合物的保留时间定性。必要时采用标准加入法、不同波长下的吸收比、紫外谱图扫描等方法辅助定性。
8.2 定量分析
根据建立的标准曲线(7.2),按照目标物的峰面积或峰高,采用外标法定量。
8.3 结果计算
8.3.1 土壤样品的结果计算
土壤中的目标物含量Wi(mg/kg),按公式(1)进行计算。
式中:Wi——样品中目标化合物的含量,mg/kg;
ρi ——由标准曲线计算所得目标化合物的质量浓度,µg/L;
V——试样定容体积,ml;
Vex——提取剂体积,ml;
m ——土壤试样质量(湿重),g;
Wdm——土壤试样干物质含量,%;
V0——提取液取样体积,ml。
8.3.1 沉积物样品的结果计算
沉积物中的目标物含量 Wi(mg/kg),按公式(2)进行计算。
式中:Wi——样品中目标化合物的含量,mg/kg;
ρi ——由标准曲线计算所得目标化合物的质量浓度,µg/L;
V——试样定容体积,ml;
Vex——提取剂体积,ml;
m ——沉积物试样质量(湿重),g;
w ——沉积物试样含水率,%;
V0——提取液取样体积,ml。
8.4 结果表示
测定结果保留至小数点后 2 位,最多保留 3 位有效数字。
注:间-甲基苯甲醛-DNPH 和对-甲基苯甲醛-DNPH 为难分离物质对,当色谱柱不能将二者分离时,测定结果为
难分离物质对之和。
9 精密度和准确度
9.1 精密度
6家实验室对醛、酮类化合物加标浓度为0.20 mg/kg、0.50 mg/kg、2.00 mg/kg的土壤样品进行6
次重复测定,测定结果如下:实验室内相对标准偏差分别为:4.8%~29%,4.3%~33%,0.2%~29%;
实验室间相对标准偏差分别为:10%~20%,6.4%~20%,6.6%~20%;重复性限分别为:0.05 mg/kg
~0.09 mg/kg,0.14 mg/kg ~0.22 mg/kg,0.37 mg/kg ~0.88 mg/kg;再现性限分别为:0.07 mg/kg ~0.10 mg/kg,0.18 mg/kg ~0.25 mg/kg,0.66 mg/kg ~0.90 mg/kg。
6家实验室对醛、酮类化合物加标浓度为0.20 mg/kg、0.50 mg/kg、2.00 mg/kg的沉积物样品进行6次重复测定,测定结果如下:实验室内相对标准偏差分别为:2.8%~32%,2.5%~29%,1.7%~22%;
实验室间相对标准偏差分别为:7.9%~21%,11%~19%,6.7%~21%;重复性限分别为:0.07 mg/kg
~0.10mg/kg,0.10 mg/kg ~0.25 mg/kg,0.33 mg/kg ~0.65 mg/kg;再现性限分别为:0.05 mg/kg ~0.11mg/kg,0.15 mg/kg ~0.38 mg/kg,0.47 mg/kg ~1.02 mg/kg。
9.2 准确度
6 家实验室对加标浓度为 0.20 mg/kg、0.50 mg/kg、2.00 mg/kg 的土壤样品进行 6 次重复测定,加标回收率范围分别为:43.5%~101%、41.5%~99.0%、42.0%~104%,加标回收率最终值分别为:56.3%±19.0%~87.0%±20.4%、51.2%±21.4%~85.6%±17.6%、50.8%±26.6%~ 88.7%±14.8%。
6 家实验室对加标浓度为 0.20 mg/kg、0.50 mg/kg、2.00 mg/kg 的沉积物样品进行 6 次重复测定,加标回收率范围分别为:46.3%~112%、40.8%~112%、41.3%~116%,加标回收率最终值分别为:54.5%±15.4%~91.2%±30.4%、47.9%±22.8%~90.5%±26.2%、45.4%±20.6%~94.7%±32.0%。
精密度和准确度结果参见附录 C。
10 质量保证和质量控制
10.1 空白
每批样品(最多 20 个样品)至少分析一个实验室空白,其目标物的测定结果应低于方法检出限。
10.2 校准
标准曲线相关系数应≥0.999,否则应重新进行校准。
每 20 个样品或每批次(最多 20 个样品)分析一个标准曲线中间浓度点,其测定值与标准值相对误差在±15%之内,否则应重新绘制标准曲线。
10.3 平行样测定
每批样品(最多 20 个样品)至少测定一个平行样,平行样测定结果相对偏差应≤35%。
10.4 加标回收测定
每批样品(最多 20 个样品)至少分析一个实际样品加标,醛类回收率应在 45%~120%之间,丙酮回收率应在 40%~100%之间。
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1月21日,生态环境部、国家统计局、国家能源局联合发布了中国2023年全国电力平均碳足迹因子及煤电、气电、水电、核电、风电、光伏发电、光热发电、生物质发电、输配电碳足迹因子。其中,权重最大的燃煤发电碳足迹因子,由国家能源集团研究测算。电力是基础能源,其碳足迹因子供各行业核算产品碳足迹使
1月23日,生态环境部、国家统计局、国家能源局组织中国电力企业联合会(以下简称“中电联”)等单位研究发布《关于发布2023年电力碳足迹因子数据的公告》,首次披露中国电力平均碳足迹因子,填补了我国缺少本土化电力碳足迹因子的空白,为各行业核算电力生产和消费产生的碳足迹提供了参考。电力作为基
1月24日,生态环境部发布《企业温室气体排放核算与报告指南钢铁行业(CETS—AG—03.01—V01—2024)》和《企业温室气体排放核查技术指南钢铁行业(CETS—VG—03.01—V01—2024)》2项全国碳排放权交易市场技术规范。详情如下:关于印发《企业温室气体排放核算与报告指南钢铁行业(CETS—AG—03.01—V01
深化改革创新奋力笃行实干高质量完成“十四五”生态环境保护目标任务——在2025年全国生态环境保护工作会议上的工作报告生态环境部部长黄润秋(2025年1月14日)同志们:这次全国生态环境保护工作会议的主要任务是,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实党的二十大和二十届二中、三
北极星电力网获悉,日前,生态环境部部长黄润秋在2025年全国生态环境保护工作会议上做工作报告,其中涉及核电相关内容如下:2024年,严格核与辐射安全监管。深入贯彻落实核安全观,召开核与辐射安全监管工作座谈会、核安全监管现代化国际研讨会。联合开展全面加强核电行业核安全管理专项行动。有效运转
近日,生态环境部联合国家统计局、国家能源局印发了《关于发布2023年电力碳足迹因子数据的公告》(以下简称《公告》)。生态环境部应对气候变化司负责同志就《公告》相关情况回答了记者提问。问:本次发布电力碳足迹因子的背景和意义是什么?答:党中央、国务院高度重视碳足迹管理工作,将“构建产品碳
1月23日,生态环境部发布生态环境部党组书记孙金龙在2025年全国生态环境保护工作会议上的讲话。全文如下:深入贯彻落实党的二十届三中全会精神以改革为动力全面推进美丽中国建设——在2025年全国生态环境保护工作会议上的讲话生态环境部党组书记孙金龙(2025年1月14日)同志们:刚才,黄润秋部长代表生
1月23日,生态环境部发布生态环境部部长黄润秋在2025年全国生态环境保护工作会议上的工作报告。全文如下:深化改革创新奋力笃行实干高质量完成“十四五”生态环境保护目标任务——在2025年全国生态环境保护工作会议上的工作报告生态环境部部长黄润秋(2025年1月14日)同志们:这次全国生态环境保护工作
近日,生态环境部发布2023年电力碳足迹因子数据的公告。生态环境部、国家统计局、国家能源局组织中国电力企业联合会等单位计算了2023年燃煤发电、燃气发电、水力发电、核能发电、风力发电、光伏发电、光热发电、生物质发电碳足迹因子和输配电碳足迹因子以及全国电力平均碳足迹因子,详情如下:关于发布
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