环境甲基汞的测定气相色谱法GB/T17132—1997

1 适用范围
    本标准适用于地面水、生活饮用水、生活污水、工业废水、沉积物、鱼体及人发和人尿中甲基汞含量的测定。
    本方法采用琉基纱布和琉基棉二次富集的前处理方法,用气相色谱仪(电子捕获检测器)测定水、沉积物和尿中甲基汞;采用盐酸溶液浸提的前处理方法,用气相色谱仪(电子捕获检测器)测定鱼肉和人发组织中甲基汞。
    本方法最低检出浓度随仪器灵敏度及样品基体不同而各异。水、沉积物和尿通常可检出浓度分别为0.0l ng/L、0.02
μg/kg和2ng/L;鱼肉和人发通常可检出浓度分别为O.1μg/kg和1μg/kg。
2 试剂和材料
2.1 载气
   氮气:纯度99.995%。
2.2 配制标准样品和试样预处理时使用的试剂和材料
2.2.1 氯化甲基汞(CH3HgCl):分析纯。
2.2.2 苯(C6H 6),优级纯。色谱图上无干扰峰出现,否则应做提纯处理。
2.2.3 硫代乙醇酸(HSCH2COOH):分析纯。
2.2.4 乙酐(CH3CO)2O:分析纯。
2.2.·5 36%乙酸(CH3COOH):分析纯。
2.2.6 硫酸(H2SO4):
ρ1.84g/ml,分析纯。
2.2.7 氯化钠(NaCl):优级纯。
2.2.8 盐酸(HCl):
ρ1.19g/ml,优级纯。
2.2.9 蒸馏水:不得含干扰甲基汞测定的物质。
2.2.10 盐酸溶液(2m0l/L):量取盐酸167ml,用蒸馏水(2.2.9)稀释至1L。用50m1苯萃取二次以排除干扰物质。
2.2.11 氢氧化钠溶液(6m0l/L):称取240g氢氧化钠(分析纯),溶于适量蒸馏水中,搅拌。冷却后用蒸馏水稀释至1L。
2.2.12 硫酸铜溶液:称取1.56g硫酸铜(CuSO4·5H 2O分析纯),溶于100ml蒸馏水中。此溶液浓度为0.01g/ml。
2.2.13 定性滤纸和玻璃棉:经盐酸溶液(2.2.10)浸泡处理。
2.2.14 脱脂纱布和脱脂棉(医用)。
2.2.15 琉基纱布和琉基棉的制备:在广口试剂瓶中依次加入100 m1硫代乙醇酸、70ml乙酐、32m136%乙酸和o.2m1硫酸混匀。冷却至室温后,加入50g脱脂纱布或30g脱脂棉。浸泡完全,加盖密闭,在37—39°C烘箱中恒温48—72h。用蒸馏水(2.2.9)洗至中性,挤尽水分,置36—38°C烘箱中烘干。密封于棕色瓶中,避光贮存备用。
    制备的琉基纱布或琉基棉必须进行回收率测定,测定方法见附录A。
2.2.16 氯化甲基汞标准溶液
2.2.16.1 氯化甲基汞标准苯溶液
a 标准贮备液:称取0.1164g氯化甲基汞溶于苯中,在100mI容量瓶中定容至刻度。此溶液每毫升含1000
μg甲基汞。于2—5℃冰箱中可储存一年。
b 中间溶液:用移液管量取标准贮备液(a)5m1,移入100 ml容量瓶中,用苯稀释至刻度。此溶液每毫升含50
μg甲基汞。于2—5℃冰箱中可储存六个月。
c 标准工作液:可根据检测器灵敏度及线性要求和待测试样中甲基汞浓度,用苯稀释中间溶液(b),配制所需浓度的标准工作液。
2.2.16.2 氯化甲基汞标准水溶液
a 标准贮备液:称取o.1164g氯化甲基汞,用少量无水乙醇(约5m1)溶解。用蒸馏水在容量瓶中定容至l00m1。此水溶液每毫升含l 000
μg甲基汞。于2—5°C冰箱中可贮存一个月。
b 标准工作液:根据实验要求,用蒸馏水稀释标准贮备液(a),配制成所需浓度的标准工作液。临用时配制(此溶液的使用见附录A)。
2.2.17 硫酸银(Ag2SO4)饱和溶液:1gAg2SO4(分析纯)加在100m1蒸馏水中。
2.2.18 二氯化汞饱和苯溶液(色谱柱处理液):0.1g二氯化汞(HgCl2,分析纯)加入100m1苯中。
2.3 制备色谱柱时使用的试剂和材料
2.3.1 色谱柱的填充物参考3.2的有关内容。
2.3.2 涂渍固定液所需溶剂:丙酮(C3H6O)(分析纯)。
3  仪器和设备
3.1 气相色谱仪:带电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪。
3.1.1 汽化室:全玻璃系统汽化室。
3.1.2 进样器:5
μL、10μL微量进样器。
3.2 色谱柱
3.2.1 色谱柱类型及特征:硬质玻璃填充柱,长1—2m,内径4mm。
3.2.2 载体
3.2.2.1 名称:Chromosorb W AW DMCS。
3.2.2.2 粒度:80--100目。
3.2.3 固定液
3.2.3.1 名称及化学性质:丁二酸二乙二醇酪(DEGS),最高使用温度200°C,或聚乙二醇20 O00(PEG20M),最高使用温度250°C。
3.2.3.2 液相载荷量:DEGS为5%;PEG—20M为5%。
3.2.3.3 固定相制作:根据担体的重量称取一定量固定液,溶解在规定的溶剂中。待全部溶解后倒入担体,使担体刚好浸没在溶液中。让溶剂均匀挥发,待溶剂全部挥发后,即完成涂渍。
3.2.4 色谱柱的填充方法:用硅烷化玻璃棉塞住色谱柱一端。接缓冲瓶和真空泵。柱的另一端通过软管接漏斗。将固定相慢慢通过漏斗装入色谱柱内。在填装固定相的同时开启真空泵,并轻轻敲击色谱柱,使固定相填充紧密、均匀。填装完结后,用硅烷化玻璃棉塞住色谱柱另一端。
3.2.5 色谱柱效能下降的处理:见附录B。
3.3 检测器:电子捕获检测器。用63Ni放射源。
3.4 记录仪:与仪器相匹配的记录仪。
3.5 数据处理系统:与仪器相匹配的积分仪。
3.6 试样预处理时使用的设备和器材
3.6.1 琉基纱布旋转富集装置:将琉基纱布挂在塑料框架上。框架通过轴承由微型直流电机带动旋转。
纱布框架悬在容积为1L的圆桶型塑料容器中。六个塑料容器为一组。将上述三部分组装起来,构成一个便携式现场富集装置。

3.6.2 琉基棉管(第二次富集用)吸附装置
3.6.2.1 琉基棉管:长80 mm、内径4mm,上端平口下端稍拉细些的玻璃管。内装琉基棉0.04—0.05g。
3.6.2.2 琉基棉管吸附装置:由60m1分液漏斗和琉基棉管(3.6.2.1)连接组成。
3.6.2.3 微型萃取管:用10 m1容量瓶从腰部下端熔断封闭,在其中间稍拉细些即成。

3.6.2.4 玻璃器材及其它
a 60 m1分液漏斗。
b 100 ml刻度烧杯。
e 5ml医用玻璃注射器。
d 乳钵:直径8cm。
e 采样桶:10 L聚乙烯塑料桶。
f 25m1具塞比色管。G10 m1具塞刻度离心管。
h 2m1具塞玻璃试管。
I 500m1烧杯。
4 样品
4.1 样品名称:地面水、生活饮用水、生活污水、工业废水、沉积物和鱼及人发和人尿。
4.2 样品的采集和保存
4.2.1 水样:用聚乙烯塑料桶采集水样。每升水样加硫酸铜溶液(2.2.12)1m1。水样用盐酸、盐酸溶液(2.2.10)和氢氧化钠溶液(2.2.11)调PH=3。水样需尽快预处理。水样于4℃且pH=3条件下可保存12h。
4.2.2 沉积物:按照沉积物采样技术规范进行。样品于避光处自然风干,过80目筛。样品采集后如不能及时处理,须将样品装入容器内冷藏保存。
4.2.3 鱼样:按生物样品采样技术规范进行。取鱼背部肌肉,用定性滤纸吸去鱼肉表层水分,称取样品和进行样品前处理。样品也可以放在冰箱中于一20℃冷冻保存。保存时间以不超过一个月为宜。
4.2.4 人发样:从枕部后发际采集头发2—3g(婴儿采集全发),用中性洗涤剂洗干净,用蒸馏水洗涤3次。在室温下自然干燥后,剪碎至1—2mm小段,装瓶于避光处贮存备用。
4.2.5 人尿样:尿样采集后加盐酸调pH<3,以12h内分析为宜。
4.3 试样的预处理
4.3.1 水样预处理
4.3.1.1 琉基纱布富集:将水样倒入琉基纱布富集装置(3.6.1)的各容器中,琉基纱布浸在水样中。启动电机,以10 rpm速度富集30 min。取下琉基纱布,并用少量蒸馏水冲洗。
4.3.1.2 洗脱:将上述琉基纱布(一般为6片)塞入60 m1分液漏斗中,加15m1盐酸溶液(2.2.10),浸泡约5min。打开活塞,收集洗脱液于100m1烧杯中,用洗耳球吹净残存盐酸溶液。用盐酸溶液(2.2.10)和氢氧化钠溶液(2.2.11)调节洗脱液至pH=3。
4.3.1.3 琉基棉的第二次吸附:将上述洗脱液倾入琉基棉管吸附装置(3.6.2.2)里。打开分液漏斗活塞,调节流出液流速为4—5ml/min。流毕,用洗耳球吹出琉基棉上的残存溶液。
4.3.1.4 萃取:将硫基棉管置于微型萃取管(3.6.2.3)管口上。分二次加盐酸溶液(2.2.10),每次0.4ml。将吸附到琉基棉上的甲基汞洗脱到微型萃取管中。用洗耳球吹出最后一滴洗脱液。然后向微型萃取管中准确加入o.4m1苯。充分振荡萃取5min。静止分层后,用5ml医用注射器向微型萃取管底部缓缓注入蒸馏水,使苯相上升至萃取管的细口部位。
4.3.3 沉积物试样预处理
4.3.3.1 浸提:取2.O g样品放入100ml刻度烧杯中。缓慢倒人盐酸溶液(2.2.10)。边加边搅拌至不产生气泡为止,加入体积约为40一60 m1。再加1ml硫酸铜溶液(2.2.12),搅拌2min,静置提取10 min左右。倾人琉基纱布富集装置(3.6.1)的容器中,加500m1蒸馏水。用盐酸溶液(2.2.11)和氢氧化钠溶液(2.2.10)调pH=3。以下操作按(4.3.1.1)步骤进行。
4.3.4 尿样预处理
4.3.4.1 浸提:取尿样100m1于500 m1烧杯中,加10 m1盐酸和1ml硫酸铜溶液(2.2.12)搅拌均匀,静置5min。
4..3.4.2 富集:加蒸馏水500ml,用盐酸溶液(2.2.10)和氢氧化钠溶液(2.2.11)调pH=3,倒人琉基纱布宫集装置(3.6.1)中,启动电机,富集30 min。取下琉基纱布,并用少量蒸馏水冲洗。以下步骤按4.3.1.2进行。
4.3.5 鱼样预处理
4.3.5.1 浸提:称取1.0一2.0g鱼肉,放人乳钵中,加2g氯化钠进行研磨。加盐酸溶液(2.2.10)2.0 ml继续研磨成糊状。倾人25m1具塞比色管中。用8.0 m1盐酸分二次洗乳钵内壁,均倾入上述比色管中。振摇10 min,放置1h。将提取液用滤纸(2.2.13)过滤到10m1具塞刻度离心管中。用滴管调整溶液液面至5m1刻度处。
4.3.5.2 萃取:在上述离心管中加2.0ml苯,振荡萃取5min。静止分层。
4.3.5.3 消除乳化:在萃取过程中,一般均出现程度不同的乳化。轻度乳化可采用离心办法破除乳化;
对某些较严重的乳化现象,可采用离心、冷冻再离心的方法处理。
4.3.5.4 测定:抽取上述苯溶液,用于色谱分析。
4.3.6 人发样预处理
4.3.6.1 浸提:称取人发样O.10—0.30g,故人25ml具塞比色管中,加7.0ml盐酸溶液(2.2.10)充分振摇。浸提4h。然后将浸提液通过玻璃棉(2,2.13)过滤到10 ml具塞刻度离心管中,将液面刻度调至5ml处。以下按4.3.5.2步骤进行。
5 测定条件
5.1 仪器调整
5.1.1 温度
5.1.1.1 汽化室温度:210°C
5.1.1.2 色谱柱温度:160°C
5.1.1.3 检测器温度:240°C(63Ni放射源)或210°C(3H放射源)。
5.1.2 载气:60ml/min,根据色谱柱阻力,调节往前压。
5.1.3 记录仪:纸速5mm/min。
5.2 校准
5.2.1 定量方法:外标法。
5.2.2 标准样品
5.2.2.1 标准样品制备:在线性范围内配制一系列氯化甲基汞标准溶液。
5.2.2.2 标准溶液的使用
a 使用标准溶液测定时,进样后仅出苯峰和甲基汞峰,无其它干扰,由此可确定甲基汞峰的保留时间(tR),及检测器的线性范围.
b 分析样品时,需使用标准样品多次重复校准,使用次数视仪器稳定性而定。一般每测定30个样品,需校准一次。
5.2.2.3 使用标准样品的条件
a 标准样品进样体积应与被测试样进样体积相同,标准样品的响应值应与被测试样的响应值接近。 
b 仪器稳定性判断:使用同一个标准样品连续进样两次(平行测定),若两峰峰高(或峰面积)相对偏差<5%,即认为仪器处于稳定状态。
c 标准样品与被测试样必须同时进行分析,各被测试样峰高(峰面积)与单个标准样品峰高(峰面积)直接比较,求得试样甲基汞浓度。
d 在实际分析工作中,应采用氯化甲基汞标准水溶液(2.2.16.2),按照试样预处理步骤(4.3),进行基体加标回收率测定,以减少系统误差。
5.2.3 校准数据的表示
试样中组分按式(1)校难:
          XI=Ei
×AI/AE
式中:XI——试样中组分I的含量;
Ei——标准试样中组分I的含量;
AI——试样中组分I的峰高,mm或峰面积,cm2
AE——标准试样中组分I的峰高,mm或峰面积,cm2
5.3 试验
5.3.1 进样
5.3.1.1 进样方式:使用微量进样器(3.1.2)进样。
5.3.1.2 进样量:5
μL。微量进样器用苯清洗数次后,再用待分析的试样萃取液(苯相)冲洗2次。然后缓慢抽取萃取液至针筒中,排除气泡及多余萃取液,保留5μL体积(或所需体积),将注射器中样品快速注入色谱仪中。随后,立即拔出注射器。
5.4 色谱图的考察
5.4.1 标准色谱图(见图5)

5.4.2 定性分析
5.4.2.1 出峰次序:溶剂苯峰、氯化甲基汞峰。
5.4.2.2 根据标准色谱图给出的甲基汞峰保留值(2R)确定待测试样中甲基汞组分。
5.4.2.3 为检验可能存在的干扰峰,也可用极性不同的另一根色谱柱进行分析。
5.4.2.4 可用硫酸银溶液(2.2.17)与萃取浓苯一起振荡,以萃取液中甲基汞峰消失来定性。
5.4.3 色谱峰的测量
5.4.3.1 通过色谱峰两侧的拐点所作的切线与基线相交,两点间的线段叫色谱峰宽度(峰宽)。从峰高
最大值对时间轴作垂线,对应的时间即为保留时间。色谱峰的最高点与基线间的距离为峰高。
5.4.3.2 积分仪自动给出峰面积。
5.4.4 计算:
                  C=M
×H1×V1/H2×V2×V3(W)×K---------------------------(2)
式中: C——试样中甲基汞浓度(水和尿为
μg/L,沉积物,鱼和人发为mg/kg);
M——标准样品甲基汞的质量,ng;
H1——样品峰高,mm或峰面积,mm2
V1——萃取液总体积,μl
H2——标准样品峰高,mm或峰面积,mm2
V2——萃取液进样体积,μl
V3(或W)——样品总体积,ml或质量,g;
K——琉基纱布(或琉基棉)的回收率。
6 结果的表示
6.1 定性结果
根据标准色谱图甲基汞的保留时间(tr)确定被测试样中的甲基汞组分。
6.2 定量结果
6.2.1 含量的表示方法
根据计算公式计算出甲基汞的含量,结果以两位有效数字表示。
6.2.2 精密度及准确度
由六个实验室分析统一样品,其精密度和准确度列于表1。
                                表1 精密度及准确度

样品

样品浓度

精密度

 准确度

 标准偏差 标准偏差 标准偏差

加标回收率平均值

 重现性 重现性

再现性再现性

A

0.94×10-3μg/L

5.18×10-2

5.35×10-2

90.0%

B

4.74×10-3μg/L

1.23×10-2

1.36×10-2

沉积物

A

0.147μg/kg

5.39×10-3

5.69×10-3

87.8%

B

0.236μg/kg

5.20×10-3

5.20×10-3

A

0.153mg/kg

3.42×10-3

6.02×10-3

104.5%

B

0.243mg/kg

5.01×10-3

1.29×10-3

人发

A

1.75mg/kg

4.74×10-2

4.77×10-2

94.4%

B

8.07mg/kg

0.22

0.27

尿

0.59μg/L

1.29×10-2

1.36×10-2

94.8%

6.2.3 检测限:当气相色谱仪设在灵敏度最大时,以噪音的2倍作为仪器对甲基汞的检测限。本方法要
求仪器的灵敏度不低于10-12g。

                                          附 录 A
                                        (标准的附录)
                               琉基纱布或硫基棉回收率的测定
    取氯化甲基汞标准水溶液(2.2.16.2)1.0 ml,加入1L蒸馏水(2.2.9)中。以下琉基纱布按4.3.1.1
步骤,琉基棉按4.3。1.2步骤分别处理,分别与1.0m1氯化甲基汞标准水溶液的苯萃取液比较,计算琉基纱布或琉基棉的回收率。回收率不低于80%,方可使用。

                                           附 录 B
                                         (标准的附录)
                                    二氯化汞柱处理液的使用
    当色谱峰出现拖尾及甲基汞组分的保留时间出现较大变化时,考虑与色谱柱效能下降有关。遇此情况,注10
μL二氯化汞苯溶液(2.2.18)2h后,可继续测定。也可在完成当天测定后,注入100μL柱处理液,保持柱温过夜,次日柱效可恢复正常。

    附加说明:
    本标准由国家环保局科技标准司提出。
    本标准由黑龙江省环境保护科学研究所、松辽流域水环境监测中心和白求思医科大学负责起草。
    本标难主要起草人:翟乎阳、刘永懋、李青山、关 铭、宿 华。
    本标准委托中国环境监测总站负责解释。

起草单位:黑龙江省环境保护科学研究所、松辽流域水环境监测中心和白求思医科大学起草人:翟乎阳、刘永懋、李青山、关 铭、宿 华[发布时间:实施时间:1998-5-1通过时间:]
主办:农业部环境监测总站 承办:总站信息室
地址:天津市南开区复康路31号 邮编:300191
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