中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
HJ 637-2018
代替 HJ 637-2012
水質(zhì)
石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定
紅外分光光度法
Water quality — Determination of petroleum, animal fats and vegetable
oils — Infrared spectrophotometry
201 8-10 -10
發(fā)布
201 9-01 -01 實(shí)施
發(fā) 布
目次前言.................................................................................................................................................1
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方法原理.......................................................................................................................................1
5試劑和材料...................................................................................................................................2
6儀器和設(shè)備...................................................................................................................................3
7樣品...............................................................................................................................................3
8分析步驟.......................................................................................................................................4
9結(jié)果計(jì)算與表示...........................................................................................................................5
10精密度和準(zhǔn)確度.........................................................................................................................6
11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制.................................................................................................................6
12廢物處理.....................................................................................................................................7
13注意事項(xiàng).....................................................................................................................................7
前言
為貫徹《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)范水中石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定方法,制定本標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定工業(yè)廢水和生活污水中石油類和動(dòng)植物油類的紅外分光光度法。
本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《水質(zhì)
石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定
紅外分光光度法》(HJ 637-2012)
的修訂,原起草單位為:長(zhǎng)春市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站。修訂的主要內(nèi)容如下:
——修改方法適用范圍為工業(yè)廢水和生活污水;
——修改“總油”名稱為“油類”;
——修改萃取劑為四氯乙烯。
自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起,原標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)
石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定
紅外分光光度法》
(HJ 637-2012)廢止。
本標(biāo)準(zhǔn)由生態(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:廣東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。
本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位:廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、清遠(yuǎn)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站、肇慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)站、湖
南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、廣東省水文水資源監(jiān)測(cè)中心和濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站。
本標(biāo)準(zhǔn)2018年10月10日批準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)自2019年1月1日起實(shí)施。
本標(biāo)準(zhǔn)由解釋。水質(zhì) 石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定 紅外分光光度法
警告:實(shí)驗(yàn)中所使用的四氯乙烯對(duì)人體健康有害,標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、樣品制備以及測(cè)定過(guò)
程應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,操作時(shí)應(yīng)按規(guī)定要求佩戴防護(hù)器具,避免接觸皮膚和衣物。
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水中石油類和動(dòng)植物油類的紅外分光光度法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)廢水和生活污水中的石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定。
當(dāng)取樣體積為 500 ml,萃取液體積為 50 ml,使用 4 cm 石英比色皿時(shí),方法檢出限為
0.06 mg/L,測(cè)定下限為 0.24 mg/L。
2 規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適
用于本標(biāo)準(zhǔn)。
HJ/T 91 地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
油類 oil and grease
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且在波數(shù)為 2930 cm-1、2960 cm-1和 3030 cm-1
處有特征吸收的物質(zhì),主要包括石油類和動(dòng)植物油類。
3.2
石油類 petroleum
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且不被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。
3.3
動(dòng)植物油類 animal fats and vegetable oils
指在 pH≤2 的條件下,能夠被四氯乙烯萃取且被硅酸鎂吸附的物質(zhì)。
4 方法原理
水樣在 pH≤2 的條件下用四氯乙烯萃取后,測(cè)定油類;將萃取液用硅酸鎂吸附去除動(dòng)植
物油類等極性物質(zhì)后,測(cè)定石油類。油類和石油類的含量均由波數(shù)分別為 2930 cm-1(CH2
基團(tuán)中 C—H 鍵的伸縮振動(dòng))、2960 cm-1(CH3基團(tuán)中 C—H 鍵的伸縮振動(dòng))和 3030 cm-1(芳
香環(huán)中 C—H 鍵的伸縮振動(dòng))處的吸光度 A2930、A2960和 A3030,根據(jù)校正系數(shù)進(jìn)行計(jì)算;動(dòng)
12植物油類的含量為油類與石油類含量之差。
5 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,實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水或同
等純度的水。
5.1鹽酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml,優(yōu)級(jí)純。
5.2鹽酸溶液:1+1。
用鹽酸(5.1)配制。
5.3四氯乙烯(C2Cl4):以干燥 4 cm 空石英比色皿為參比,在 2800 cm-1~3100 cm-1之間使
用 4 cm 石英比色皿測(cè)定四氯乙烯,2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處吸光度應(yīng)分別不超過(guò)
0.34、0.07、0。
5.4正十六烷(C16H34):色譜純。
5.5異辛烷(C8H18):色譜純。
5.6苯(C6H6):色譜純。
5.7(Na2SO4)。
置于馬弗爐內(nèi) 550 ℃下加熱 4 h,稍冷后裝入磨口玻璃瓶中,置于干燥器內(nèi)貯存。
5.8硅酸鎂(MgSiO3):150 μm~250 μm(100 目~60 目)。
取硅酸鎂于瓷蒸發(fā)皿中,置于馬弗爐內(nèi) 550℃加熱 4 h,稍冷后移入干燥器中冷卻至室
溫。稱取適量的硅酸鎂于磨口玻璃瓶中,根據(jù)硅酸鎂的質(zhì)量,按 6%(m/m)比例加入適量
的蒸餾水,密塞并充分振蕩,放置 12 h 后使用,于磨口玻璃瓶?jī)?nèi)保存。
5.9 玻璃棉
使用前,將玻璃棉用四氯乙烯(5.3)浸泡洗滌,晾干備用。
5.10 正十六烷標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準(zhǔn)確至 0.1 mg)正十六烷(5.4)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)
定容,搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.11 正十六烷標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=1000 mg/L。
將正十六烷標(biāo)準(zhǔn)貯備液(5.10)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.12 異辛烷標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準(zhǔn)確至 0.1 mg)異辛烷(5.5)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定
容,搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.13 異辛烷標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=1000 mg/L。
將異辛烷標(biāo)準(zhǔn)貯備液(5.12)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.14 苯標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ≈10000 mg/L。
稱取 1.0 g(準(zhǔn)確至 0.1 mg)苯(5.6)于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定容,
搖勻。0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
5.15 苯標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=1000 mg/L。
將苯標(biāo)準(zhǔn)貯備液(5.14)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.16 石油類標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ≈10000 mg/L。3
按 65:25:10(V/V)的比例,量取正十六烷(5.4)、異辛烷(5.5)和苯(5.6)配制混合
物。稱取 1.0 g(準(zhǔn)確至 0.1 mg)混合物于 100 ml 容量瓶中,用四氯乙烯(5.3)定容,搖勻。
0℃~4℃冷藏、避光可保存 1 年。
注:也可按 5:3:1(V/V)的比例,量取正十六烷、姥鮫烷和甲苯配制混合物。
5.17 石油類標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=1000 mg/L。
將石油類標(biāo)準(zhǔn)貯備液(5.16)用四氯乙烯(5.3)稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。
5.18 吸附柱
在內(nèi)徑 10 mm,長(zhǎng)約 200 mm 的玻璃柱出口處填塞少量的玻璃棉(5.9),將硅酸鎂(5.8)
緩緩倒入玻璃柱中,邊倒邊輕輕敲打,填充高度約為 80 mm。
6 儀器和設(shè)備
6.1 紅外測(cè)油儀或紅外分光光度計(jì):能在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處測(cè)量吸光度,
并配有 4 cm 帶蓋石英比色皿。
6.2水平振蕩器。
6.3采樣瓶:500 ml 廣口玻璃瓶。
6.4玻璃漏斗。
6.5三角瓶:50 ml,具塞磨口。
6.6比色管:25 ml、50 ml,具塞磨口。
6.7分液漏斗:1000 ml,具聚四氟乙烯旋塞。
6.8量筒:1000 ml。
6.9一般實(shí)驗(yàn)室常用器皿和設(shè)備。
7 樣品
7.1 樣品的采集
參照 HJ/T 91 的相關(guān)規(guī)定用采樣瓶(6.3)采集約 500 ml 水樣后,加入鹽酸溶液(5.2)
酸化至 pH≤2。
7.2樣品的保存
如樣品不能在 24 h 內(nèi)測(cè)定,應(yīng)在 0℃~4℃冷藏保存,3 d 內(nèi)測(cè)定。
7.3試樣的制備
7.3.1 油類試樣的制備
將樣品轉(zhuǎn)移至 1000 ml 分液漏斗(6.7)中,量取 50 ml 的四氯乙烯(5.3)洗滌樣品瓶
后,全部轉(zhuǎn)移至分液漏斗(6.7)中,充分振蕩 2 min,并經(jīng)常開(kāi)啟旋塞排氣,靜置分層;用
鑷子取玻璃棉(5.9)置于玻璃漏斗(6.4),取適量的(5.7)鋪于上面;打開(kāi)分
液漏斗旋塞,將下層有機(jī)相萃取液通過(guò)裝有(5.7)的玻璃漏斗(6.4)放至 50 ml
比色管(6.6)中,用適量四氯乙烯(5.3)潤(rùn)洗玻璃漏斗(6.4),潤(rùn)洗液合并至萃取液中,
用四氯乙烯(5.3)定容至刻度。將上層水相全部轉(zhuǎn)移至量筒,測(cè)量樣品體積并記錄。
注:可使用自動(dòng)萃取替代手動(dòng)萃??;可用硅酸鋁過(guò)濾棉替代玻璃棉,硅酸鋁過(guò)濾棉使用前應(yīng)置于馬弗4
爐內(nèi)550
℃下加熱4 h,冷卻后使用。
7.3.2石油類試樣的制備
7.3.2.1 振蕩吸附法
取25 ml萃取液,倒入裝有5 g硅酸鎂(5.8)的50 ml三角瓶(6.5),置于水平振蕩器(6.2)
上,連續(xù)振蕩20 min,靜置,將玻璃棉(5.9)置于玻璃漏斗(6.4)中,萃取液倒入玻璃漏
斗(6.4)過(guò)濾至25 ml比色管(6.6),用于測(cè)定石油類。
7.3.2.2 吸附柱法
取適量的萃取液過(guò)硅酸鎂吸附柱(5.18),棄去前5 ml濾出液,余下部分接入25 ml比色
管(6.6)中,用于測(cè)定石油類。
7.4 空白試樣的制備
用實(shí)驗(yàn)用水加入鹽酸溶液(5.2)酸化至 pH≤2,按照試樣的制備(7.3)相同的步驟進(jìn)行
空白試樣的制備。
8 分析步驟
8.1 校準(zhǔn)
分別量取2.00 ml正十六烷標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.11)、2.00 ml異辛烷標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.13)和 10.00
ml苯標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.15)于3個(gè)100 ml容量瓶中,用四氯乙烯定容至標(biāo)線,搖勻。正十六烷、
異辛烷和苯標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為20.0 mg/L、20.0 mg/L和100 mg/L。
以4 cm石英比色皿加入四氯乙烯為參比,分別測(cè)量正十六烷、異辛烷和苯標(biāo)準(zhǔn)溶液在
2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處的吸光度A2930、A2960、A3030。將正十六烷、異辛烷和苯
標(biāo)準(zhǔn)溶液在上述波數(shù)處的吸光度按照公式(1)聯(lián)立方程式,經(jīng)求解后分別得到相應(yīng)的校正
系數(shù)X,Y,Z和F。
式中: ρ——四氯乙烯中油類的含量,mg/L;
A2930、A2960、A3030 ——各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得的吸光度;
X——與CH2基團(tuán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
Y——與CH3基團(tuán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
Z——與芳香環(huán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
F——脂肪烴對(duì)芳香烴影響的校正因子,即正十六烷在2930 cm-1與3030 cm-1處的吸
光度之比。
對(duì)于正十六烷和異辛烷,由于其芳香烴含量為零,即
則有:
由公式(2)可得F值,由公式(3)和(4)可得X和Y值。
對(duì)于苯,則有:
由公式(5)可得 Z 值。
式中: ρ(H)——正十六烷標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mg/L;
ρ(I) ——異辛烷標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mg/L;
ρ(B) ——苯標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mg/L。
A2930(H)、A2960(H)、A3030(H)——各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得正十六烷標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度;
A2930(I)、A2960(I)、A3030(I) ——各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得異辛烷標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度;
A2930(B)、A2960(B)、A3030(B)——各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得苯標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。
注1:可采用姥鮫烷代替異辛烷、甲苯代替苯,以相同方法測(cè)定校正系數(shù)。
注2:紅外分光光度計(jì)或紅外測(cè)油儀出廠時(shí)如果設(shè)定了校正系數(shù),可以直接按11.3.1進(jìn)行校正系數(shù)的檢
驗(yàn)。
8.2 測(cè)定
8.2.1 油類的測(cè)定
將萃取液(7.3.1)轉(zhuǎn)移至4 cm石英比色皿中,以四氯乙烯作參比,于2930 cm-1、2960 cm-1、
3030 cm-1處測(cè)量其吸光度A 2930、A2960、A3030。
8.2.2 石油類的測(cè)定
將經(jīng)硅酸鎂吸附后的萃取液(7.3.2)轉(zhuǎn)移至4 cm石英比色皿中,以四氯乙烯作參比,于
2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1處測(cè)量其吸光度A 2930、A2960、A3030。
8.3 空白試樣的測(cè)定
按與試樣測(cè)定(8.2)相同的步驟,進(jìn)行空白試樣(7.4)的測(cè)定。
9 結(jié)果計(jì)算與表示
9.1 計(jì)算
9.1.1 油類或石油類濃度的計(jì)算
樣品中油類或石油類濃度按公式(6)計(jì)算:
式中:ρ——樣品中油類或石油類的濃度,mg/L;
ρ0——空白樣品中油類或石油類的濃度,mg/L;
X——與CH2基團(tuán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
Y——與CH3基團(tuán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
Z——與芳香環(huán)中C—H鍵吸光度相對(duì)應(yīng)的系數(shù),mg/L/吸光度;
F——脂肪烴對(duì)芳香烴影響的校正因子,即正十六烷在2930 cm-1與3030 cm-1處的吸光
度之比。
A2930、A2960、A 3030 ——各對(duì)應(yīng)波數(shù)下測(cè)得的吸光度;
V0——萃取溶劑的體積,ml;
Vw——樣品體積,ml;
D——萃取液稀釋倍數(shù)。
9.1.2 動(dòng)植物油類濃度的計(jì)算
樣品中動(dòng)植物油類按公式(7)計(jì)算:
ρ(動(dòng)植物油類)= ρ(油類)- ρ(石油類)
(7)
式中:ρ(動(dòng)植物油類)——樣品中動(dòng)植物油類的濃度,mg/L;
ρ(油類)——樣品中油類的濃度,mg/L;
ρ(石油類)——樣品中石油類的濃度,mg/L。
9.2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。
10精密度和準(zhǔn)確度
10.1 精密度
六家實(shí)驗(yàn)室對(duì)配制濃度為 0.20 mg/L、1.00 mg/L、4.00 mg/L 的石油類樣品進(jìn)行 6 次重復(fù)
測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為:2.4%~13%,0.8%~4.7%和 0.8%~3.6%;實(shí)驗(yàn)
室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:20%、9.7%和 5.9%;重復(fù)性限 r 分別為:0.05 mg/L、0.08mg/L
和 0.26 mg/L;再現(xiàn)性限 R 分別為:0.13 mg/L、0.26 mg/L 和 0.65 mg/L。
六家實(shí)驗(yàn)室對(duì)含石油類濃度為 0.94mg/L、1.84 mg/L 的工業(yè)廢水以及生活污水兩種不同
類型的實(shí)際樣品進(jìn)行 6 次重復(fù)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為:1.1%~4.7%和
1.0%~5.2%;實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:6.2%和 9.1%,重復(fù)性限 r 分別為:0.09 mg/L
和 0.17 mg/L;再現(xiàn)性限 R 分別為:0.18 mg/L 和 0.50 mg/L。
10.2 準(zhǔn)確度
六家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)空白樣品進(jìn)行了加標(biāo)分析測(cè)定,加標(biāo)量分別為 0.10 mg、0.50 mg、
2.00mg,重復(fù)測(cè)定 6 次。加標(biāo)回收率范圍分別為:75%~138%,78%~104%,81%~95%;
加標(biāo)回收率最終值分別為:111%±44%,94%±18%,91%±11%。
六家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)工業(yè)廢水以及生活污水兩種不同類型的實(shí)際水樣進(jìn)行石油類加標(biāo)回
收率測(cè)定,加標(biāo)量分別為 0.50 mg、1.00 mg,重復(fù)測(cè)定 6 次。加標(biāo)回收率范圍分別為:84%~
98%,81%~99%;加標(biāo)回收率最終值分別是:92%±11%和 91%±15%。
11 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制
11.1 四氯乙烯品質(zhì)檢驗(yàn)
四氯乙烯須避光保存。使用前須按照(5.3)進(jìn)行四氯乙烯品質(zhì)檢驗(yàn)和判定,確認(rèn)符合7
要求后方可使用。
11.2 空白試驗(yàn)
每分析一批(≤20 個(gè))樣品至少做一個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白試驗(yàn),空白試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)低于方法測(cè)定
下限。
11.3 校準(zhǔn)檢驗(yàn)
11.3.1校正系數(shù)的檢驗(yàn)
每批樣品均應(yīng)進(jìn)行校正系數(shù)的檢驗(yàn),使用時(shí)根據(jù)所需濃度,取適量石油類標(biāo)準(zhǔn)使用液
(5.17),以四氯乙烯為溶劑配制適當(dāng)濃度的石油類標(biāo)準(zhǔn)溶液,與試樣測(cè)定(8.2)相同的步
驟進(jìn)行測(cè)定,按照公式(1)計(jì)算石油類標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。如果測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)誤差
在±10%以內(nèi),則校正系數(shù)可采用,否則重新測(cè)定校正系數(shù)并檢驗(yàn),直至符合條件為止。
每季度至少測(cè)定3個(gè)濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校正系數(shù)的檢驗(yàn)。
11.3.2標(biāo)準(zhǔn)樣品檢驗(yàn)
必要時(shí),使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/樣品進(jìn)行檢驗(yàn)。
12廢物處理
四氯乙烯廢液應(yīng)集中存放于密閉容器中,并做好相應(yīng)標(biāo)識(shí),委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。
13注意事項(xiàng)
13.1 同一批樣品測(cè)定所使用的四氯乙烯應(yīng)來(lái)自同一瓶,如樣品數(shù)量多,可將多瓶四氯乙烯
混合均勻后使用。
13.2所有使用完的器皿置于通風(fēng)櫥內(nèi)揮發(fā)完后清洗。
13.3對(duì)于動(dòng)植物油類含量>130 mg/L 的廢水,萃取液需要稀釋后再按照試樣的制備(7.3)
步驟操作