2 0 2 3 0 2 1 7 发 布 － － 2 0 2 3 0 6 0 1 － － 实 施 沼 液 中 砷 、 镉 、 铅 、 铬 、 铜 、 锌 元 素 含 量 的 测 定 微 波 消 解 - 电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 法 1 0 中 华 人 民 共 和 国 农 业 行 业 标 准 备 案 号 ： X X X X - X X X X Ｉ Ｃ Ｓ 6 5 . 0 8 0 C C S B 4 3 1 3 — 2 0 2 3 D e t e r m i n a t i o n o f a r s e n i c , c a d m i u m , l e a d , c h r o m i u m , c o p p e r , a n d z i n c c o n t e n t s i n b i o g a s s l u r r y — M i c r o w a v e d i g e s t i o n i n d u c t i v e l y c o u p l e d p l a s m a m a s s s p e c t r o m e t r y ( I C P - M S ) Ｎ Ｙ ／ Ｔ 中 华 人 民 共 和 国 农 业 农 村 部 发 布NY/T４３１３—２０２３ 前　　言 本文件按照GB/T１􀆰１—２０２０«标准化工作导则　第１部分:标准化文件的结构和起草规则»和GB/T ２０００１􀆰４—２０１５«标准编写规则　第４部分:试验方法标准»的规定起草. 本文件由农业农村部科技教育司提出. 本文件由全国沼气标准化技术委员会(SAC/TC５１５)归口. 本文件起草单位:浙江科技学院、农业农村部肥料质量监督检验测试中心(杭州)、农业农村部农业生 态与资源保护总站、中国沼气学会、农业农村部沼气产品及设备质量监督检验测试中心、浙江省农业农村 生态与能源总站、河北省科学院生物研究所、嘉兴职业技术学院. 本文件主要起草人:单胜道、虞轶俊、李景明、李章涛、孟俊、平立凤、董保成、黄武、边武英、龙玲、向天 勇、王志荣、成忠、张昌爱、程辉彩、柴彦君、庄海峰、张敏、袁小利. ⅠNY/T４３１３—２０２３ 沼液中砷、镉、铅、铬、铜、锌元素含量的测定　 微波消解Ｇ电感耦合等离子体质谱法 １　范围 本文件规定了沼液中砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)元素含量的微波消解Ｇ电感耦 合等离子体质谱测定方法. 本文件适用于以畜禽粪污、农作物秸秆等农业有机废弃物为主要原料的沼气工程所产生的沼液中 As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn６种元素含量的测定. ２　规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,仅 该日期对应的版本适用于本文件;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/T８１７０　数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T３３０８７　仪器分析用高纯水规格及试验方法 HJ７００—２０１４　水质６５种元素的测定　电感耦合等离子体质谱法 ３　术语和定义 下列术语和定义适用于本文件. ３􀆰１　 农用沼液　biogasslurryforagriculturaluse 以畜禽粪污、农作物秸秆等农业有机废弃物为主要原料,通过沼气工程充分厌氧发酵产生,经无害化 和稳定化处理,以有机液肥、水肥和灌溉水等方式用于农田生产的液态发酵残余物. [来源:GB/T４０７５０—２０２１,３􀆰１] ４　原理 利用微波消解在高温高压条件下快速无损溶解沼液试样,经定容、过滤等前处理后制备成待测溶液, 采用电感耦合等离子体质谱仪(ICPＧMS)测定.通过ICPＧMS进样系统使待测溶液转化为气溶胶,在等离 子体炬焰中将待测元素离子化,进入质谱仪并根据质荷比进行分离检测.对于一定的质荷比,质谱的信号 强度与进入质谱仪的离子数成正比,即以样品浓度与质谱信号强度成正比进行定量分析. ５　干扰及消除 按照HJ７００—２０１４中第５章的规定采用碰撞反应池技术、内标法和优化仪器条件消除质谱型和非质 谱型干扰,见附录A中的表A􀆰１. ６　试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用优级纯或优级纯以上的试剂,实验用水应符合GB/T３３０８７中规定的高 纯水要求. ６􀆰１　试剂 ６􀆰１􀆰１　硝酸:ρ(HNO３)＝１􀆰４２g/mL. ６􀆰１􀆰２　氢氟酸:ρ(HF)＝１􀆰１６g/mL. ６􀆰１􀆰３　过氧化氢:ω(H２O２)＝３０％. １NY/T４３１３—２０２３ ６􀆰２　溶液配制 ６􀆰２􀆰１　硝酸溶液(２％,体积分数):准确量取２０mL硝酸(６􀆰１􀆰１),缓慢加入９８０mL水中,混匀. ６􀆰２􀆰２　消解液:将硝酸(６􀆰１􀆰１)与氢氟酸(６􀆰１􀆰２)以体积比４∶１混匀,现用现配. ６􀆰３　标准储备溶液 ６􀆰３􀆰１　As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn混合标准储备溶液(１００mg/L):使用具备标准物质证书,且包含As、Cd、 Pb、Cr、Cu、Zn的多元素标准储备液. ６􀆰３􀆰２　钪(Sc)、锗(Ge)、铑(Rh)、铼(Re)混合内标储备溶液(１０mg/L):使用具备标准物质证书,且包含 Sc、Ge、Rh、Re的多元素标准储备液. ６􀆰４　标准工作溶液配制 ６􀆰４􀆰１　As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn混合标准工作溶液(４􀆰００mg/L):移取２􀆰００mL元素混合标准储备溶液 (６􀆰３􀆰１)于５０mL容量瓶,用硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)稀释至刻度,摇匀. ６􀆰４􀆰２　Sc、Ge、Rh、Re混合内标工作溶液:由混合内标储备溶液(６􀆰３􀆰２)通过硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)逐级稀释 配制,使内标元素的上机浓度为５μg/L~５０μg/L. ６􀆰５　材料 ６􀆰５􀆰１　０􀆰４５μm水系滤膜. ６􀆰５􀆰２　氩气:纯度≥９９􀆰９９％. ６􀆰５􀆰３　氦气:纯度≥９９􀆰９９％. ７　仪器设备 ７􀆰１　水平旋转摇床:转速３０r/min~３００r/min,温控范围４℃~６０℃(精度±１℃). ７􀆰２　微波消解仪:功率４００W~１６００W,温控范围０℃~３００℃(精度±０􀆰５℃),配备聚四氟乙烯消 解罐. ７􀆰３　石墨赶酸器:温控范围室温至２６０℃(精度±１℃). ７􀆰４　电感耦合等离子体质谱仪(ICPＧMS):配备碰撞反应池,仪器分析的质量范围５amu~２５０amu,分辨 率为１０％峰高处对应的峰宽优于０􀆰８amu,以四极杆ICPＧMS为例的工作参数见表A􀆰１. ８　试样制备 ８􀆰１　样品要求 沼液需来源于正常运行３个月以上的沼气工程,水不溶物含量不超过５０g/L. ８􀆰２　样品预处理 由于沼液内含一定的悬浮物,需同时从沼气池取３份及以上沼液样品,混合后经振荡摇匀,立刻量取 (１００±０􀆰５)mL,置于洁净、干燥的塑料容器中,４℃保存,７d内完成测定. ９　试验步骤 本文件中技术指标的数字修约,应符合GB/T８１７０的规定. ９􀆰１　试样消解 沼液试样(８􀆰２)在(２５０±５)r/min、(２５±１)℃下经水平旋转摇床振荡１５min后,立即从中准确移取 ５􀆰００mL(精确至０􀆰００１mL)于聚四氟乙烯消解罐,在(９０±５)℃下烘干,加入５􀆰００mL消解液(６􀆰２􀆰２), 盖上管盖静置３０min以上,放入微波消解仪进行程序升温消解,工作条件见表A􀆰２.消解完成后,取出消 解罐置于通风橱中冷却至室温,加入１􀆰００mL过氧化氢(６􀆰１􀆰３),在石墨赶酸器中赶酸至近干[(１３０± ５)℃],趁热加水荡洗消解罐内壁,溶液全部转移至５０mL容量瓶中,待冷却后加硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)定容 至刻度,摇匀、静置,用注射器取部分溶液并通过０􀆰４５μm水系滤膜过滤,获得试样溶液供ICPＧMS测定. ９􀆰２　空白试验 ２NY/T４３１３—２０２３ 用水代替沼液试样,随同样品进行３份空白试验,所有试剂和步骤同９􀆰１. ９􀆰３　测定参考条件 ICPＧMS启动后至少稳定３０min,对仪器测定条件进行优化(见表A􀆰１),编辑测定方法,根据待测元 素的性质选择相应的内标元素,待测元素推荐选择的同位素和内标元素见表A􀆰３. ９􀆰４　标准曲线的绘制 移取适量As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn混合标准工作溶液(６􀆰４􀆰１),用硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)逐级稀释至标准系 列各元素浓度线性梯度为０μg/L、５μg/L、１０μg/L、２０μg/L、５０μg/L、１００μg/L、１５０μg/L、２００μg/L、 ２５０μg/L(可根据试样浓度在此标准系列中选择配制至少６个浓度点且包含零点浓度).混合内标工作溶 液(６􀆰４􀆰２)通过蠕动泵自动加入.用ICPＧMS测定混合标准工作溶液系列,按从低到高的顺序进样,以待 测元素的质量浓度(μg/L)为横坐标、待测元素与内标元素信号强度比值为纵坐标,建立标准工作曲线. 用线性回归分析方法求得回归方程用于试样含量计算. ９􀆰５　试样的测定 试样测定时,应加入与绘制校准曲线时相同浓度的混合内标工作溶液(６􀆰４􀆰２).按设定条件直接测得 空白溶液和试样溶液中As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn元素的浓度(μg/L).试样溶液中待测元素的响应值均应 在标准曲线的线性范围之内,超出线性范围的试样溶液可用硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)稀释后进行测定.每测１个 样品,要用硝酸溶液(６􀆰２􀆰１)清洗进样管３０s,样品复杂时,适当延长清洗时间. １０　试验数据处理 试样中各元素含量C以质量浓度表示,单位为微克每升或毫克每升(μg/L或mg/L),按公式(１) 计算. C＝(Ci－C０)×f×Vd V(１