养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定　电感耦合等离子体质谱法

ICS65.020B 01DB37山东省地方标准DB37/T XXXXXXXXX养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定电感耦合等离子体质谱法Determination of lead,cadmium,chromium,arsenic,copper and zinc in waste water from animal breedingInductively coupled plasma mass spectrometryXXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施山东省市场监督管理局发布DB37/T XXXXXXXXX前言本标准按GB/T 1.12009给出的规则起草。本标准由由山东省畜牧兽医局提出并组织实施。本标准由山东省畜牧业标准化技术委员会归口。本标准起草单位：山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、山东农业大学资源与环境学院。本标准主要起草人：张丙春、张红、赵善仓、李玉环、杜红霞、赵玉华、范丽霞。5养殖污水中铅、镉、铬、砷、铜和锌的测定电感耦合等离子体质谱法1 范围本标准规定了养殖污水中铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)、铜(Cu)和锌(Zn)测定的电感耦合等离子体质谱法。本标准适用于养殖污水中Pb、Cd、Cr、As、Cu和Zn含量的测定。本方法检出限：Pb、Cd为0.10 ug/L；Cr、As、Cu、Zn为0.15 ug/L。本方法定量限：Pb、Cd为0.30 ug/L；Cr、As、Cu、Zn为0.50 ug/L。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T 27522畜禽养殖污水采样技术规范3 原理样品经硝酸-过氧化氢微波消解后，样品测试液经过雾化由载气导入等离子体质谱仪，对于一定质荷比的待测离子，质谱信号响应值与进入质谱仪的离子数成正比，通过测量质谱信号计数确定样品中各元素浓度，根据标准曲线计算出各元素含量。4 试剂或材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯或以上的试剂，水为GB/T 6682规定的一级水。4.1 硝酸(HNO3)。4.2 过氧化氢(30 %)。4.3 硝酸溶液：取50 mL硝酸(4.1)加水定容至1 000 mL。4.4 标准储备液：Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn有证ICP-MS专用多元素混合标准溶液或有证单元素标准溶液。4.5 内标储备液：钪(Sc)、铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)有证单元素标准溶液。4.6 Pb、Cr、As、Cd、Cu、Zn混合标准工作溶液：分别准确移取适量标准储备液(4.4)，用硝酸溶液(4.3)逐级稀释至以下浓度：Pb、Cr、As均为100.0 ug/L；Cd为50.0 ug/L；Cu、Zn均为1 000 ug/L。4.7 混合内标工作溶液：分别准确移取适量内标储备液(4.5)，用硝酸溶液(4.3)逐级稀释至以下浓度：Sc、In、Bi、Ge均为1 000 ug/L。4.8 质谱调谐液：仪器自备调谐液。4.9 微孔滤膜：0.22 um。4.10 高纯氩气或液氩：纯度不低于99.99 %。4.11 高纯氦气：纯度不低于99.999 %。5 仪器设备5.1 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)。5.2 微波消解仪，配有聚四氟乙烯高压消解罐。5.3 超纯水系统。5.4 赶酸仪。5.5 超声水浴箱。6 样品按GB/T 27522的规定执行。7 试验步骤7.1 样品消解准确移取充分混匀的5.0 mL20.0 mL样品，平行做两份试验，置于微波消解罐中，将消解罐置于赶酸仪或超声水浴箱中80 低温加热，将样品体积蒸发至约3 mL。冷却后，加入硝酸(4.1)2 mL5 mL，过氧化氢(4.2)0.5 mL1 mL，盖好安全阀，将消解罐放入微波消解仪。设置微波消解条件，按微波消解仪标准操作步骤进行消解，消解参考条件见表A.1。冷却后取出，缓慢打开罐盖排气，用少量水冲洗内盖，将消解罐置于赶酸仪于100 加热30 min或超声水浴箱中超声脱气2 min5 min。冷却后，用水转移至25 mL容量瓶中并定容混匀，过滤膜(4.9)后待测。同时做两份空白试验，除不加样品外，按同一操作方法同时进行。7.2 仪器参考条件7.2.1 仪器操作条件见表A.2，元素分析模式见表A.3。对没有合适消除干扰模式的仪器，需采用干扰校正方程对测定结果进行校正，铅、镉、砷等元素校正方程见A.4。7.2.2 用质谱调谐液(4.8)调节仪器灵敏度、氧化物与双电荷干扰等指标，达到测定要求后，编辑测定方法，根据待测元素性质选择相应内标元素，见表A.5。7.3 标准曲线的绘制准确移取0.0 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL、20.0 mL混合标准工作液(4.6)，分别置于6个100 mL容量瓶中，用硝酸溶液(4.3)稀释至刻度，各元素标准系列浓度见表1。仪器满足测试要求并稳定后，在线加入混合内标工作液(4.7)，浓度由低到高将标准系列溶液依次导入等离子体质谱仪进行检测，以浓度值为横坐标，信号计数为纵坐标，分别绘制各元素标准曲线并计算回归方程。7.4 样品测定标准系列溶液测定完成后，将空白试验溶液和样品消解溶液(7.1)分别导入等离子体质谱仪，在线加入混合内标工作液(4.7)，得出各待测元素及内标元素的信号计数，根据待测元素与内标元素比值，得到校正后的各待测元素信号计数，然后由各元素的直线回归方程计算出或由标准曲线查得样品消解液中各元素的质量浓度。若待测元素浓度超出标准曲线线性范围，应用硝酸溶液(4.3)稀释后再进样分析。表1 各待测元素标准溶液系列质量浓度单位为微克每升元素标准系列质量浓度系列1系列2系列3系列4系列5系列6Pb01.002.005.0010.020.0Cd00.5001.002.505.0010.0Cr01.002.005.0010.020.0Cu020.050.0100200500Zn020.050.0100200500As01.002.005.0010.020.08 试验数据处理样品中各元素含量用质量浓度w表示，单位以毫克每升(mg/L)表示，按公式(1)计算：(1)式中： 样品测定液中各待测元素质量浓度，单位为微克每升(ug/L)；空白试验液中各待测元素质量浓度，单位为微克每升(ug/L)； V1 样品消解液定容体积，单位为毫升(mL)；f 样品消解液稀释倍数； V 试样体积，单位为毫升(mL)。计算结果10 mg/L时，保留两位有效数字。计算结果10 mg/L时，保留三位有效数字。9 精密度9.1 元素含量0.5 mg/L时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算数平均值的20 %。9.2 元素含量0.5 mg/L时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算数平均值的10 %。AA附录A （规范性附录）仪器参考条件微波消解仪参考条件见表A.1。表A.1 微波消解仪参考条件步骤控制温度升温时间min恒温时间min1120 522160 553180 1010等离子体质谱仪操作参考条件见表A.2。表A.2 等离子体质谱仪操作参考条件参数名称参考条件射频功率1 250 W1 750 W采样锥/截取锥镍/铂锥采样深度6.0 mm10.0 mm载气流量0.60 L/min1.20 L/min辅助气流量0.30 L/min0.50 L/min氦气流量4 mL/min5 mL/min样品提升速率0.10 mL/min0.50 mL/min待测元素分析模式见表A.3。表A.3 待测元素分析模式元素名称元素符号分析模式铅Pb普通/碰撞反应池镉Cd碰撞反应池铬Cr碰撞反应池铜Cu碰撞反应池锌Zn碰撞反应池砷As碰撞反应池元素干扰校正方程见表A.4。表A.4 元素干扰校正方程同位素推荐的校正方程208Pb208Pb= 206+ 207+ 208111Cd111Cd = 111-1.073108+0.67410675As75As = 75-3.12777+1.017778注： X为质量数X处的欧普信号强度离子每秒计数值(CPS)。各待测元素分析物质量数、相应内标物及其质量数见表A.5。表A.5 分析物质量数、相应内标物及其质量数元素分析物质量数m/z内标物及其质量数m/zPb208209 BiCd111115 InCr5345 ScCu6372 GeZn6672 GeAs7572 Ge_