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文檔簡介

《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液提取-柱后衍生離

子色譜法》編制說明

1.項目簡況

1.1標準名稱:土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液提取-柱后衍生離子色譜法

1.2任務來源

2022年5月海南省市場監督管理局公布了《關于下達海南省2022年第一批地方標準制修

訂項目計劃的通知》(瓊市監函〔2022〕252號),海南省市場監督管理局向海南省生態環

境監測中心下達了編制《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液提取-柱后衍生離子色譜法》

的項目計劃書,項目統一編號為【2022-Z005】。

1.3起草單位:海南省生態環境監測中心

1.4單位地址:海南省海口市白駒大道98號

1.5標準起草人:

表1標準起草人

序號姓名單位職務職稱任務分工聯系方式

技術負責人,負責整個項目的實

海南省生態環

何書海科室主任研究員驗設計,文本及編制說明編寫等

1境監測中/p>

內容

項目負責人,負責項目實施、方

海南省生態環高級工

符式錦/法實驗條件優化、數據整理、報

2境監測中心程/p>

告編制等

海南省生態環助理工編寫工作實施方案、方法開發、

李曉敏/

3境監測中心程師編制說明編寫/p>

海南省生態環方法開發、條件優化、組織方法

吳小龍/工程師

4境監測中心驗證、文本編寫/p>

海南省生態環高級工樣品采集、分析、方法開發、條

張臨/

5境監測中心程師件優化/p>

海南省生態環助理工方法開發、條件優化、樣品前處

黃玉潔/

6境監測中心程師理、數據整理/p>

1.6工作過程

1.6.1成立標準編制小組

2022年5月,海南省生態環境監測中心接到制訂《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液

提取-柱后衍生離子色譜法》的項目后,成立了標準編制組。標準編制組由分析檢測專業技

術人員和儀器分析骨干組成。

1.6.2查詢資料,完成開題報告與標準文本草案

2022年5月~6月,根據《關于發布<國家環境保護標準制修訂工作管理辦法>的公告》

(國環規科技〔2017〕1號)和《地方標準制修訂工作規劃》(DB46/T74-2021)的相關規

1

定。小組成員通過查閱國內外相關技術標準和文獻,對現有的關于六價鉻的分析方法、研究

進展以及存在問題進行調研,參考國內環境監測設備及使用情況,結合本站的實際情況,確

定標準研制方向、標準制訂技術路線。2022年7月~11月,編寫了標準開題論證報告并開展

初步實驗,根據實驗結果編寫了標準草案。

1.6.3研究建立標準方法,進行標準方法論證及驗證工作

標準編制組按照任務計劃書的要求,以及開題論證會的意見,結合《環境監測分析方法

標準制修訂技術導則》(HJ168-2020),研究、建立本標準的實驗方案,并進行驗證試驗。

2022年11月至12月,組織了6家有資質的實驗室進行方法驗證,統一派發了標準樣品和實

際樣品。2023年2月,本標準編制組進行了各實驗室數據的匯總和數據的數理分析工作,完

成了《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液提取-柱后衍生離子色譜法》方法驗證報告。

1.6.4編制標準征求意見稿和編制說明

2023年2月,本標準編制組根據實驗室方案及驗證報告,編寫完成了標準征求意見稿和

編制說明。

1.6.5組織專家召開專家審查會

2023年3月8日,海南省生態環境監測中心組織召開了本項目的征求意見稿審查會。

專家組聽取了標準編制組的匯報,經過質詢、討論,并提出以下修改意見和建議:

1.建議將4.2中“土壤和沉積物上機液”表述修改為“土壤和沉積物的堿性提取液”;

2.建議在編制說明中分析本方法與HJ1082-2019的差異,突出本方法的優勢。

2標準制修訂的必要性分析

2.1土壤和沉積物中六價鉻的環境危害

2.1.1六價鉻的基本理化性質

鉻廣泛存在于自然環境中,在地殼中的豐度約為0.01%,鉻是一種天然存在且溶于稀鹽

酸和硫酸,不溶于水和硝酸的銀白色的堅硬金屬,元素符號Cr,原子量51.996,相對密度6.92,

熔點1890℃,沸點2482℃。自然界中存在不同價態的鉻,常見的有二價、三價和六價化合物。

六價鉻易溶于水,且穩定的存在于水體中。六價鉻在水體中以三種陰離子形態存在,分別為:

2-2-4-

CrO4、Cr2O7和HCrO。在厭氧條件下,六價鉻可還原成三價鉻,在pH6.5~8.5的環境下,

六價鉻可能轉換為三價鉻,所以在不同的環境下,三價鉻與六價鉻可相互轉換,其中,六價

鉻的毒性最大。

2.1.2土壤和沉積物中的六價鉻

土壤膠體對鉻有吸附作用。在正常的土壤pH和Eh范圍內,鉻常以四種形態存在:兩種

3+2-2-2-

三價鉻離子,即Cr、CrO;兩種六價鉻離子,即CrO4、Cr2O7。這四種離子態鉻在土壤

中會互相轉化并遷移,其遷移轉化情況與土壤pH、Eh、有機質含量、無機膠體組成、土壤

質地及其它化合物的存在有關。土壤有機質會使六價鉻還原成毒性較小的三價鉻,pH和Eh

是影響鉻離子遷移和轉化的條件。在自然界強酸性環境中,一般不存在六價鉻的化合物。因

為這種化合物的存在必須具備很高的氧化還原電位(1.2V),而這種高的電位在然界是不存

在的。但在弱酸性或弱堿性條件下可以存在六價鉻化合物,在pH6.5-8.5的環境中,三價鉻

可能轉化為六價鉻。

2.1.3六價鉻的環境危害以及來源

2

鉻是環境污染和影響人體健康的重要元素之一,不同價態的鉻會產生不同的影響。三價

鉻的毒性遠小于六價鉻的毒性,六價鉻容易通過消化道、呼吸道和皮膚滲透被人體吸收,累

積在體內。經消化道進入人體可引起腹疼和嘔吐等癥狀;經呼吸道進入人體會有不同程度沙

啞、鼻粘膜萎縮,嚴重時還可使支氣管擴張等;經皮膚滲入人體會引起過敏反應、濕疹腎臟

或者肝臟損傷。長時間接觸會有致癌的風險,更可能造成遺傳性基因缺陷,被確認為致癌物。

過量的六價鉻進入環境中,會對生物有致死作用,六價鉻會被生物體內許多組織和器官的細

胞吸收,累積體內,最終通過食物鏈進入人體,危害人類健康。

六價鉻化合物在我們的日常生活中廣泛存在。毛皮鞣制及制品加工、鐵合金冶煉、含鉻

礦石的加工、金屬塑料電鍍、皮革鞣制、印染、印刷等行業排放的污水,是形成六價鉻污染

的重大隱患。

六價鉻污染是威脅人類發展的重大環境問題,我國已把六價鉻規定為實施總量控制的指

標之一,對土壤和沉積物中的六價鉻進行監測具有十分重要而深遠的環境和社會意義。

2.2相關生態環境標準和環境管理工作的需要

2.2.1生態環境質量標準、污染物排放標準對六價鉻的監測要求

目前,我國只在現有的《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB

15618-2018)、《食用農產品產地環境質量評價標準》(HJ/T332-2006)、《溫室蔬菜產地

環境質量評價標準》(HJ/T333-2006)和《展覽會用地土壤環境質量評價標準(暫行)》(HJ

350-2007)中,規定了土壤總鉻的限值,未規定土壤中的六價鉻限值。然而在《土壤環境質

量建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)中,對建設用地土壤中的六價鉻風

險篩選值和管制值進行了規定。北京的地方標準《北京市場地土壤環境風險評價篩選值》

(DB11/T811-2011),對北京市住宅用地、公園與綠地、工業、商服用地等土壤中的六價

鉻、總鉻限值進行了規定。香港、日本、澳大利亞、美國和荷蘭等地區對不同地塊中的總鉻、

六價鉻和三價鉻的限值進行了規定,見表2。

2.2.2環境保護和管理對六價鉻監測的需求

土壤作為人類賴以生存的關鍵資源,在人類的生產和生活中占據著至關重要的位置。我

國首次土壤普查表明,現階段我國約近20%的土地已受到了嚴重的重金屬污染,土壤重金屬

污染是全球主要環境危害之一,整體呈現區域性分布的現象。以中部地區污染較為嚴重,東

部和西部地區分布相對較弱。造成土壤重金屬污染有很多,包括工業廢物排放,農藥使用以

及地礦開采。在土壤環境中重金屬污染特點可分為兩部分:一是土壤環境中重金屬自身的特

點,二是區別與水體和大氣等介質中的特點。金屬在土壤中形態變換較為復雜,多為過度元

素,有著較多的價態變化,且隨環境Eh、pH配位體的不同呈現不同的價態、化合物和結合

態。毒理性與重金屬的價態和結合態的種類有關。很多國家和地區在制定土壤環境標準時,

已經考慮了污染物不同形態和價態的差異,并分別制定了標準。

許多國家和地區不僅制定了總鉻的限值,同時也制定了三價鉻和六價鉻的限值(見表2)。

國內的《北京市場地土壤環境風險評價篩選值》(DB11/T811-2011)和《土壤環境質量建

設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)等標準也制定了六價鉻的限值。由于六

價鉻的毒性大,規定六價鉻的限值遠遠低于總鉻的限值,由此可看出控制六價鉻的污染更為

重要。我國已把六價鉻規定為實施總量控制的指標之一,對土壤和沉積物中的六價鉻進行監

3

測具有十分重要而深遠的環境和社會意義。

表2各國家地區不同地塊中的六價鉻限值

國家/地區不同功能土壤中六價鉻指標(mg/kg)參考資料

農村居住地城市居住地公園工業用地Guidancemanualforuseof

香港risk-basedremediationgoalsfor

2182217351960contaminatedlandmanagement

公園/公共商業/工業

農用居住地城市居住地Guidelineontheinvestigationlevels

澳大利亞用地用地

forsoilandgroundwater

100400200500

干預值

荷蘭SoilRemediationCircular2009

78

第一類用地第二類用地

《土壤環境質量建設用地土壤污

中國篩選值3.0篩選值5.7

染風險管控標準》(DB36600-2018)

管制值30管制值78

工業/商服

住宅用地公園與綠地《北京市場地土壤環境風險評價

中國北京用地

篩選值》(DB11/T811-2011)

3030500

3國內外相關分析方法研究

3.1國內及地方相關分析方法研究

目前國內六價鉻的測定方法主要有有二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法、火

焰原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體發射光譜法和柱后衍生離子色譜法五種。國內六

價鉻現行的標準分析方法如表3所示,國內相關研究分析方法如表4所示,相關標準如下:

(1)《水質六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法》(GB7467-87):規定了測定

地表水和工業廢水中的六價鉻的二苯碳酰二肼分光光度法。其原理是在酸性溶液中,六價鉻

與二苯碳酰二肼反應生成紫紅色化合物,于波長540nm處進行分光光度測定。當光程長為

30mm時,方法的檢出限為0.004mg/L。

(2)《固體廢物六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法》(GB/T15555.4-1995):

規定了測定固體廢物浸出液中六價鉻的二苯碳酰二肼分光光度法,適用于固體廢物浸出液中

六價鉻的測定。其原理是在酸性溶液中,六價鉻與二苯碳酰二肼反應生成紫紅色化合物,于

波長540nm處進行分光光度測定。當光程長為30mm時,方法的檢出限為0.004mg/L。試

液有顏色、混濁或有氧化性、還原性物質及有機物等均干擾測定。

(3)《固體廢物六價鉻的測定硫酸亞鐵銨滴定法》(GB/T15555.7-1995):規定了

測定固體廢物浸出液中六價鉻的硫酸亞鐵銨滴定法,適用于固體廢物浸出液中六價鉻的測定,

也可用于測定水和廢水中的六價鉻。其原理是在硫酸和磷酸介質中消除三價鐵的干擾,以

N-苯基代鄰氨基苯甲酸為指示劑,用硫酸亞鐵銨滴定,使六價鉻還原成三價鉻,過量的硫

酸亞鐵銨與指示劑反應,溶液呈黃綠色為終點,根據硫酸亞鐵銨標準溶液用量計算出試樣中

的六價鉻含量。方法的定量下限1mg/L。

4

(4)《固體廢物六價鉻的測定堿消解/火焰原子吸收分光光度法》(HJ687-2014):

規定了測定固體廢物中六價鉻的堿消解/火焰原子吸收分光光度法。固體廢物樣品在堿性介

質中采用氯化鎂和磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液消解溶出六價鉻,而三價鉻不溶出,然

后用火焰原子吸收分光光度法測定六價鉻的含量。方法檢出限為2mg/kg,測定下限為8

mg/kg。

(5)《環境空氣六價鉻的測定柱后衍生離子色譜法》(HJ779-2015):規定了測定

環境空氣顆粒物中六價鉻的離子色譜法,適用于環境空氣顆粒物六價鉻的測定。采用柱后衍

生-紫外可見檢測的技術手段,用碳酸氫鈉溶液超聲提取濾膜上的六價鉻,經0.22μm水性

微孔濾膜過濾后采用離子色譜法測定六價鉻濃度。

(6)《水質六價鉻的測定流動注射-二苯碳酰二肼光度法》(HJ908-2017):規定了

測定水中六價鉻的流動注射-二苯碳酰二肼光度法,適用于地表水、地下水和生活污水中六

價鉻的測定。當光程為10mm時,方法的檢出限為0.001mg/L。其原理是在封閉的管路中,

將一定體積的試樣注入連續流動的酸性載液中,試樣與試劑在化學反應模塊中按特定的順序

比例混合,在非完全反應的條件下,試樣中的六價鉻與二苯碳酰二肼生成紫紅色化合物,于

540nm波長處測量吸光度。樣品存在濁度或色度時,干擾六價鉻測定。當樣品中金屬離子、

還原性物質和氧化性物質濃度超過一定范圍時,方法不適用。

(7)《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》(HJ

1082-2019):規定土壤和沉積物中六價鉻的堿溶液提取-火焰原子吸收分光光度法,當土壤

和沉積物取樣量為5.0g,定容體積為100mL時,本標準測定的六價鉻的方法檢出限為0.5

mg/kg,測定下限為2.0mg/kg。其方法原理是用pH不小于11.5的堿性提取液提取出樣品中

的六價鉻,噴入空氣-乙炔火焰,在高溫火焰中形成的鉻基態原子對鉻的特征譜線產生吸收,

在一定范圍內,其吸光度值與六價鉻的質量濃度成正比。

(8)《印制電路板中有害物質分析方法第6部分:六價鉻含量的測定分光光度法》

(DB34/T3368.6-2019)規定了測定印制電路板中有害物質中六價鉻的分光光度法,適用于

印制電路板中六價鉻的測定,當取樣量為2.5g、比色皿光程為10mm時,方法的檢查限為2

mg/kg。其原理為:采樣堿液消解法從試樣中提取六價鉻,以六價鉻與1,5-二苯碳酰二肼發

生反應生成紫紅色化合物,與分光光度計在540nm處測量六價鉻的濃度。

(9)《煤灰中六價鉻的測定電感耦合等離子體原子發射光譜法》(DB34/T3691-2020)

規定了電感耦合等離子體原子發射光譜法測定煤灰中六價鉻含量的方法,其原理是:采用微

波消解儀,將樣品在碳酸鈉/氫氧化鈉堿性提取液中進行消解,在堿性提取環境中,六價鉻

的還原和三價鉻的氧化的可能性被降到最小,加入含鎂離子的磷酸緩存溶液抑制氧化作用,

得到的消解液用鐵離子共沉淀劑進行三價鉻和六價鉻分離,采用電感耦合等離子體發射光譜

法監測分離后溶液中鉻元素發射的特征譜線,計算樣品中六價鉻的含量。

(10)《皮革和毛皮化學試驗六價鉻含量的測定:色譜法》(GB/T38402-2019)規

定了色譜法測定皮革、毛皮中六價鉻含量的方法。當取樣量為2g,定容體積為100mL時,

方法檢出限為3mg/kg。其方法原理是用磷酸鹽緩沖液萃取試樣中的可溶性六價鉻,過濾后

用UV-VIS或DAD檢測器的離子交換色譜測定萃取液中的六價鉻含量。

5

表3國內六價鉻現行的標準分析方法

介質目標化合物標準來源分析方法方法指標

試份體積,檢出量為

《水質六價鉻的測定二苯碳酰二分光光度50mL

水質六價鉻0.2μg,最低檢出濃度為

肼分光光度法》(GB7467-87)法

0.004mg/L

《水質六價鉻的測定流動注射-

流動注射當光程為10mm時,方法的檢

水質六價鉻二苯碳酰二肼光度法》(HJ

分析法出限為0.001mg/L

908-2017)

《土壤和沉積物六價鉻的測定原子吸收當取樣量為,定容體積為

土壤和沉5.0g

六價鉻堿溶液提取火焰原子吸收分光光分光光度時,方法檢出限為

積物-100ml0.5

度法HJ1082-2019》法mg/kg,測定下限為2.0mg/kg

《固體廢物六價鉻的測定二苯碳

分光光度當光程長為30mm時,方法

固體廢物六價鉻酰二肼分光光度法》(GB/T

法的檢出限為0.004mg/L

15555.4-1995)

《固體廢物六價鉻的測定硫酸亞

固體廢物六價鉻滴定法方法的定量下限1mg/L

鐵銨滴定法》(GB/T15555.7-1995)

《固體廢物六價鉻的測定堿消解原子吸收固體廢物取樣量2.5g,定容

固體廢物六價鉻/火焰原子吸收分光光度法》(HJ分光光度100mL,方法檢出限2mg/kg,

687-2014法測定下8mg/kg

《印制電路板中有害物質分析方法當取樣量為、比色皿光程

分光光度2.5g

六價鉻第部分:六價鉻含量的測定分光為時,方法的檢出限為

/6法10mm2

光度法》(DB34/T3368.6-2019)mg/kg

電感耦合

《煤灰中六價鉻的測定電感耦合

等離子體取樣量為0.2g,定容體積為

/六價鉻等離子體原子發射光譜法》

原子發射100ml

(DB34/T3691-2020)

光譜法

《皮革和毛皮化學試驗六價鉻含取樣量為,定容體積為

離子交換2g

六價鉻量的測定:色譜法》(時,方法檢出限為

/GB/T色譜法100ml

38402-2019)3mg/kg

當采樣體積為3(標準狀

《環境空氣六價鉻的測定柱后衍離子色譜21m

環境空氣六價鉻態),進樣量為1ml時,方法

生離子色譜法》(HJ779-2015)法

檢出限為0.005ng/m3

表4國內相關研究分析方法

序號名稱文獻來源分析方法方法指標

高效液相色譜–電感耦合等離子

化學分析計量,高效液相色譜-電感耦六價鉻檢出限:

體質譜法同步測定海水中的無機

12020年5期:72-75.合等離子體質譜法6.0μg/L

砷與六價鉻

高效液相色譜電感耦合等離子

-分析測試學報,

高效液相色譜-電感耦六價鉻檢出限:

體質譜法同時測定果汁飲品中2018年09期:

2合等離子體質譜法0.34μg/L(果汁)

砷、硒與鉻元素的無機形態1087-1091.

反相離子對色譜-電感耦合等離

分析化學,2009年反相離子對色譜-電感六價鉻檢出限:

子體質譜聯用技術測定水中痕量

303期:433-436.耦合等離子體質譜法0.16μg/L

Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅵ)

離子色譜-柱后衍生-紫外可見檢分析儀器,2016年離子色譜-柱后衍生-紫六價鉻檢出限:

4測法測定地下水中痕量六價鉻06期:37-41.外可見檢測法0.008μg/L

衍生液注入控制離子色譜法同

-環境化學年衍生液注入控制-離子六價鉻檢出限:

時測定環境水樣中的三價鉻和六.2016

5期:

價鉻0167-74.色譜法3.2μg/L

6

序號名稱文獻來源分析方法方法指標

離子色譜電感耦合等離子體質浙江大學學報理學

-(離子色譜-電感耦合等六價鉻檢出限:

譜聯用檢測尿樣中的三價鉻和六版).2007年03期:

6離子體質譜法(尿)

價鉻326-329.0.5μg/L

堿消解-離子色譜與電感耦合等

離子體質譜中國無機分析化離子色譜與電感耦合六價鉻檢出限:

7

(IC-ICP-MS)法測定土壤中的學,2022,12(01).等離子體質譜法0.01mg/kg

六價鉻

堿消解-火焰原子吸收光譜法測中國無機分析化六價鉻檢出限:

8火焰原子吸收光譜法

定土壤中六價鉻學,2021,11(03).0.20mg/kg

堿消解電感耦合等離子體發射

-中國無機分析化電感耦合等離子體發六價鉻檢出限:

光譜()法測定土壤中

9ICP-OES學,

六價鉻2019,9(06).射光譜法0.24mg/kg

超聲輔助提取/離子色譜法測定分析測試學報.六價鉻檢出限:

10離子色譜法

鉻污染土壤中的六價鉻2013,32(11).0.003mg/L

恒溫振蕩浸提-火焰原子吸收光冶金分六價鉻檢出限:

11火焰原子吸收光譜法

譜法測定土壤中鉻(Ⅵ)析,2022,42(04).0.43μg/g

微波堿性體系消解電感耦合等

-巖礦測電感耦合等離子體發六價鉻檢出限:

離子體發射光譜法測定固體廢物

12試.2021,40(01).

中的六價鉻射光譜法0.057mg/kg

工作場所空氣中六價鉻的離子色環境與健康雜離子色譜-柱后衍生-分六價鉻檢出限:

13

譜-柱后衍生-分光光度測定法志.2018,35(02).光光度法0.7ng/m3

離子色譜-柱后衍生-紫外可見檢

環境化學.離子色譜-柱后衍生-紫方法檢出限為

14測法測定大氣顆粒物(PM2.5、

2014,33(07).外可見檢測法0.002ng·m-3

PM10)中的六價鉻

3.2國外相關分析方法研究

國外六價鉻現有標準和推薦方法見表5。相關標準如下:

(1)美國EPAMethod3060A:AlkalineDigestionforHexavalentChromium,采用堿溶

液對土壤、污泥、沉積物及類似廢棄物等樣品中六價鉻進行提取的方法。具體內容為:準確

稱取2.5g±0.1g濕潤土壤樣品于250mL器皿中,加入50mL堿性提取液(20gNaOH

和30gNa2CO3溶解于1L水中),再加入400mgMgCl2和0.5ml1mol/L的磷酸緩沖溶液,

蓋上表面皿,常溫攪拌至少5分鐘。然后加熱樣品至90℃~95℃,不間斷攪拌至少60分鐘。

反應完畢,冷卻至室溫,用0.45μm濾膜過濾,根據選用的分析方法調節溶液pH值。

(2)美國SW-846Method7196A:HexavalentChromiuminSoilandWater,Colorimetric,

用分光光度法對土壤和水質中的六價鉻進行測定的方法。具體內容為:采用EPAMethod

3060A對樣品進行預處理后,調節試樣溶液pH值至7.5±0.5,然后用二苯碳酰二肼分光

光度法進行測定,定量測定范圍為0.5mg/L~50mg/L。

(3)美國EPAMethod7199:DeterminationofHexavalentChromiuminDrinkingWater,

GroundwaterandIndustrialWastewaterEffluentsbyIonChromatography,用離子色譜對飲用水、

地表水、工業廢水中的六價鉻進行測定的方法。EPAMethod3060A中指出:土壤、污泥、

沉積物及類似廢棄物等樣品經過預處理后,調節試樣溶液pH值至9.0±0.5,然后可參考

EPAMethod7199用離子色譜法進行測定。飲用水、地表水、廢水、電鍍廢水的檢出限為

0.3μg/L~0.4μg/L。

(4)日本環境基本法(1993法第91號):土壤環境基準第16條第1款中指出了

土壤中六價鉻的浸提方法:采集的土壤風干、研磨并過2mm篩,采用pH為5.8-6.3的

7

鹽酸溶液浸提,樣品(g)與提取液(ml)的重量-體積比為10%,且樣品與提取液混合物

應等于或超過500mL,常溫常壓下振蕩浸提6小時,振蕩頻率約200次每分鐘,振幅4

cm~5cm。浸提結束后以3000轉每分鐘離心10~30分鐘,然后取上清液用0.45μm孔徑

的濾膜過濾后,待測。

(5)日本JISK0102-2013:工業廢水測定方法中規定了測定六價鉻的各種方法,具體

為:二苯碳酰二肼分光分光度法,定量測定范圍2μg~50μg;原子吸收分光光度法,定量

測定范圍0.2mg/L~5mg/L;電加熱原子吸收光度法,定量測定范圍5μg/L~100μg/L;電感

耦合等離子體發射光譜法,定量測定范圍20μg/L~4000μg/L;電感耦合等離子體質譜法,

定量測定范圍0.5μg/L~500μg/L。

(6)德國DINEN15192-2007:采用堿溶液提取法對土壤和固廢樣品進行預處理,提

取出其中的六價鉻,然后用離子色譜法進行測定。另外,美國地質勘測部門近期研究指出:

EPAMethod3060A存在一些問題,提出對其6進行修改,并提出將用于提取氣體顆粒物中

六價鉻的預處理體系用于土壤、污泥、沉積物及類似廢棄物等樣品。

表5國外六價鉻現有標準/推薦方法

來源方法名稱使用儀器適用范圍檢出限

EPAMethod218.7:Determinationof

0.012μg/L(硫酸

hexavalentchromiumindrinking離子色譜(紫

銨體系)、

waterbyionchromatographywith外可見檢測飲用水

0.036μg/L(碳酸

post-columnderivatizationand器)

體系)

UV-visiblespectroscopicdetection

EPAMethod7196AChromium,地表水、工業檢測范圍:

分光光度計

Hexavelent(Colorimetric)廢水0.5mg~50mg/L

EPAMethod7199Determinationof

hexavalengetchromiumin飲用水、地表

檢出限:

drinkingwater,groundwaterand離子色譜法水、廢水、電

0.3~0.4μg/L

industrialwastewatereffluentsbyion鍍廢水

美國環

chromatography

境保護

Method1636Determinationof離子色譜(紫

署檢測范圍

HexavelentChromiumbyIon外可見檢測環境水體

(EPA)1μg/L~5000μg/L

Chromatography器)

StandardOperatingProcedureforthe

離子色譜(紫

DeterminationofHexavelent

外可見檢測環境空氣檢出限:0.19μg/L

ChromiumInAmbientAirAnalyzed

器)

ByIonChromatography

Method7197Determinationof

原子吸收分光地下水、工業檢出限:1.0-25.0

Chromium,Hexavelent

光度計廢水μg/L

(Chelation/Extractaion)

Method306A—Determinationof

電感耦合等離

Chromiumemissionsfromdecorative工業廢氣檢出限:35.0μg/L

子發射光譜法

andhardchromiumelectroplatingand

8

來源方法名稱使用儀器適用范圍檢出限

chromiumanodizing

operations-isokineticmethod

Method3060A-ALKALINE紫外可見分光檢出限參照

土壤、污泥、

DIGESTIONFORHEXAVALENT光度法或離子Method7196和

沉積物

CHROMIUM色譜法Method7199.

ISO11083-1994Waterquality-

Determinationofchromium(VI)–二苯碳酰二肼檢出

水質

Spectrometricmethodusing分光光度法限:0.05~3mg/L

1,5-diphenylcarbazide

JISK0400-65-20-1998Waterquality

–Determinationofchromium(VI)–二苯碳酰二肼檢出限:0.05~3

水質

spectrometricmethodusing分光光度法mg/L

1,5-diphenylcarbazide

ISO16740:2005Workplace

air-Determinationofhexavalent

chromiuminairborneparticulate

離子色譜和分工作場所空檢出

matter--Methodbyion

光光度法氣限:0.01~10μg/m3

國際標chromatographyand

準化組spectrophotometricmeasurement

織usingdiphenylcarbazide

(ISO)ISO9174:1998Waterquality-

火焰原子吸收檢出限:0.5~20

Determinationofchromium-Atomic廢水

光譜法mg/L

absorptionspectrometricmethods

ISO15192:2010(E)Soil

quality-Determinationof

chromium(VI)insoildmaterialby離子色譜和分檢出限:0.1

固體廢物

alkalinedigestionandion光光度法mg/kg

chromatographywith

spectrophotometricdetection

ISO17075-2:2017(E)

Leather-Chemicaldeterminationof離子交換色譜定量限值:3

皮革

chromium(VI)contentinleather-Part法mg/kg

2:Chromatographicmethod

美國國特定同位素稀

SRM2700HexavalentChromiumin廢物、土壤、

家標準釋電感耦合等/

ContaminatedSoil(LowLevel)沉積物

與技術離子體質譜法

研究所特定同位素稀

SRM2701HexavalentChromiumin廢物、土壤、

(NIST釋電感耦合等/

ContaminatedSoil(HighLevel)沉積物

)離子體質譜法

3.3本標準與國內外相關分析方法的關系

3.3.1污染物分析儀器、設備、方法等的最新進展

9

國內外測定土壤和沉積物中六價鉻的方法都以堿性提取法作為前處理,使六價鉻的還原

和三價鉻的氧化的可能性被降到最小。然后用比色法(如二苯碳酰二肼分光光度法)、離子

色譜法(IC)、原子吸收分光光度法、液相色譜法(HPLC)-電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)

聯用技術、離子色譜法(IC)-電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)聯用技術、毛細管電泳

(CE)-電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)聯用技術等方法進行測定。這些測定方法中,

比色法由于準確度受試樣色度影響較大,所以應用范圍較小;而HPLC-ICP-MS、IC-ICP-MS、

CE-ICP-MS和原子吸收分光光度法等由于價格昂貴、成本較高,不易大范圍推廣使用,且

儀器對待測液的pH有一定的要求,待測液需調節pH為7~8為宜,在調節pH過程中六價

鉻含量易損失,導致準確度不高。柱后衍生-離子色譜法具有成本較低,且不受試樣色度影

響,也無需調節pH,避免調節過程中六價鉻損耗,而且該方法精密度好、準確度高、穩定

性強,因而是測定土壤和沉積物中六價鉻的理想方法。

3.3.2本標準的參考分析方法

本標準參考EPAMethod3060A及其修改版、《土壤和沉積物六價鉻的測定堿溶液

提取-火焰原子吸收分光光度法》(HJ1082-2019)和《環境空氣六價鉻的測定柱后衍生離子

色譜法》(HJ779-2015),根據國內實際情況,優化預處理條件和各項儀器參數,制定出

符合我國環境保護工作要求、適用于土壤和沉積物中六價鉻測定的標準方法。

優化的預處理條件為:準確稱取5.0g(精確至0.001g)混合均勻的樣品置于250mL錐形

瓶中,加入50.0mL堿性提取液,再加入400mg氯化鎂和0.5mL磷酸氫二鉀-磷酸二氫鉀緩沖

溶液,放入攪拌子,用聚乙烯薄膜封口,置于攪拌加熱裝置上。常溫下攪拌5min后,開啟

加熱裝置,加熱攪拌至90℃-95℃,保持60min。取下錐形瓶,冷卻至室溫。將試樣轉移

至離心管中離心,將離心后的上清液轉移至100mL容量瓶中,用水定容,搖勻,待測。

然后對儀器參數進行優化,確定儀器的測定條件,再用柱后衍生離子色譜法測定六價鉻含量。

4標準制修訂的基本原則和技術路線

4.1標準制修訂的基本原則

本標準的制訂符合《國家環境保護標準制修訂工作管理辦法》和《環境監測分析方法標

準制修訂技術導則》(HJ168-2020)的相關要求,參考國內外最新的方法、標準和技術,

考慮現有監測機構的監測能力和實際情況。查閱柱后衍生離子色譜法的相關文獻和標準開展

標準制訂工作。確保方法標準的科學性、先進性、可行性和可操作性。標準制訂的基本原則

如下:

4.1.1方法的檢出限和測定范圍滿足相關生態環境標準和環境工作管理的要求

目前國家生態環境標準中涉及土壤中六價鉻的標準和標準限值有:《北京市場地土壤環

境風險評價篩選值》(DB11/T811-2011)規定住宅用地、公園與綠地中六價鉻的篩選值為

30mg/Kg;《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)規定第一

類、第二類用地中六價鉻篩選值分別為3.0mg/kg、5.7mg/kg。

本標準中六價鉻的方法檢出限為0.008mg/kg,適用于土壤和沉積物中六價鉻的測定,

方法技術參數能夠滿足國內相關生態環境標準和環境工作管理的要求。

4.1.2方法準確可靠,滿足方法各項特性指標的要求

6家實驗室對不同濃度的有證標準物質開展方法驗證,對統一發放的土壤和沉積物中六

10

價鉻實際樣品進行正確度和精密度測試,同時開展實驗室內和6家實驗室間的方法適用性檢

驗實驗。確保本標準的方法正確度和精密度滿足方法各項性能指標的要求。

4.1.3方法具有普遍適用性,易于推廣使用

本標準所需的分析儀器是離子色譜儀,該方法靈敏度高、檢出限低、操作簡便、易在我

國大部分環境監測及相關實驗室普遍使用和推廣,為環境管理提供可靠的技術支撐,因此本

標準分析方法在全國范圍內具有良好的適用性。

本方法是在HJ1082的基礎上進行改進,樣品提取液無需調節pH可直接上機分析,對

含有鹽度、色度、氧化還氧性物質的樣品,不受分析帶來的干擾。該方法可適用于檢測含復

雜基質、存在各類干擾的樣品分析。

4.2標準的主要技術內容

本標準規定了測定土壤和沉積物中六價鉻的柱后衍生-離子色譜法。本標準適用于土壤

和沉積物中六價鉻的測定。將土壤和沉積物樣品用堿溶液提取進行預處理,可有效提取六價

鉻。離心后,將上清液全部轉移至100mL容量瓶中,用超純水定容至標線,搖勻,待離子

色譜檢測。在預處理過程中無需調節提取液的pH值,避免調節過程造成六價鉻損失。本方

法不受樣品鹽度、色度、三價鉻及其有機絡合物的干擾,進一步提高了抗干擾能力。通過實

驗分析,優化預處理條件,確定各項關鍵技術指標如儀器技術參數、方法檢出限、精密度、

準確度、抗干擾水平等。

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