金属元素总量

为支撑相关生态环境质量标准、风险管控标准、污染物排放标准实施，近期，生态环境部发布《土壤和沉积物 19种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 1315-2023）、《水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 195-2023）、《水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 199-2023）、《水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 200-2023）、《固定污染源废气 丙烯酸和甲基丙烯酸的测定 高效液相色谱法》（HJ 1316-2023）、《环境空气和废气 6种丙烯酸酯类化合物的测定 气相色谱法》（HJ 1317-2023）、《区域环境空气臭氧自动监测质量评估技术要求》（HJ 1318-2023）、《环境空气监测臭氧传递标准校准技术规范》（HJ 1319-2023）、《生态遥感地面观测与验证技术导则》（HJ 1320-2023）等9项国家生态环境标准。　　《土壤和沉积物 19种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 1315-2023）为首次发布，适用于土壤和沉积物中19种金属元素总量的测定。与现行相关监测标准相比，本标准具有可测定金属元素种类多、灵敏度高、易于推广等优点，可支撑《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）、《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）等标准实施。　　《水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 195-2023）、《水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 199-2023）、《水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 200-2023）等3项标准均为第一次修订，适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中氨氮、总氮和硫化物的测定。与原标准相比，3项标准增加了试样制备、质量保证和质量控制等条款，完善了干扰和消除、标准曲线建立等内容，可支撑《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）等标准实施。　　《固定污染源废气 丙烯酸和甲基丙烯酸的测定 高效液相色谱法》（HJ 1316-2023）为首次发布，适用于固定污染源废气和无组织排放监控点空气中丙烯酸与甲基丙烯酸的测定，填补了大气中相关分析方法标准空白。本标准具有检出限低、准确度高、稳定性好等优点，可支撑《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）、《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》（GB 37824-2019）等标准实施。　　《环境空气和废气 6种丙烯酸酯类化合物的测定 气相色谱法》（HJ 1317-2023）为首次发布，适用于环境空气、无组织排放监控点空气和固定污染源废气中6种丙烯酸酯类化合物的测定，填补了大气中相关分析方法标准空白。本标准具有可测定污染物种类多、检出限低、精密度高等优点，可支撑《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）、《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）等标准实施。　　《区域环境空气臭氧自动监测质量评估技术要求》（HJ 1318-2023）为首次发布，适用于对采用紫外光度法等原理的点式环境空气臭氧分析仪监测的质量评估。本标准明确了区域环境空气臭氧自动监测质量评估工作的流程与内容，具有操作简便、易于推广等优点，有力支撑臭氧自动监测质量控制、监督检查与质量评估等工作。　　《环境空气监测臭氧传递标准校准技术规范》（HJ 1319-2023）为首次发布，适用于臭氧二、三、四级传递标准之间的校准。本标准规范了臭氧传递标准的逐级校准工作，与《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范》（HJ 818-2018)、《环境空气臭氧监测一级校准技术规范》(HJ 1099-2020）配套执行，构成一条从现场臭氧分析仪至臭氧原级测量标准的不间断的量值溯源链。　　《生态遥感地面观测与验证技术导则》（HJ 1320-2023）为首次发布，适用于全国及区域尺度生态遥感监测、遥感产品验证等相关工作。本标准规定了生态遥感地面观测与验证工作各环节的基本要求，有助于提高生态遥感监测结果的准确性、可比性，支撑全国生态质量监测与评价、自然保护地和生态保护红线监管等工作。　　上述9项标准的发布实施，丰富了监测标准供给，对于进一步完善国家生态环境监测标准体系，规范生态环境监测工作，保证环境监测数据质量，服务生态环境监管执法具有重要意义。

为支撑相关生态环境质量标准、风险管控标准、污染物排放标准实施，近期，生态环境部发布《土壤和沉积物 19种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 1315-2023）、《水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 195-2023）、《水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 199-2023）、《水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 200-2023）、《固定污染源废气 丙烯酸和甲基丙烯酸的测定 高效液相色谱法》（HJ 1316-2023）、《环境空气和废气 6种丙烯酸酯类化合物的测定 气相色谱法》（HJ 1317-2023）、《区域环境空气臭氧自动监测质量评估技术要求》（HJ 1318-2023）、《环境空气监测臭氧传递标准校准技术规范》（HJ 1319-2023）、《生态遥感地面观测与验证技术导则》（HJ 1320-2023）等9项国家生态环境标准。　　《土壤和沉积物 19种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 1315-2023）为首次发布，适用于土壤和沉积物中19种金属元素总量的测定。与现行相关监测标准相比，本标准具有可测定金属元素种类多、灵敏度高、易于推广等优点，可支撑《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）、《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）等标准实施。　　《水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 195-2023）、《水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 199-2023）、《水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》（HJ 200-2023）等3项标准均为第一次修订，适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中氨氮、总氮和硫化物的测定。与原标准相比，3项标准增加了试样制备、质量保证和质量控制等条款，完善了干扰和消除、标准曲线建立等内容，可支撑《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）等标准实施。　　《固定污染源废气 丙烯酸和甲基丙烯酸的测定 高效液相色谱法》（HJ 1316-2023）为首次发布，适用于固定污染源废气和无组织排放监控点空气中丙烯酸与甲基丙烯酸的测定，填补了大气中相关分析方法标准空白。本标准具有检出限低、准确度高、稳定性好等优点，可支撑《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）、《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》（GB 37824-2019）等标准实施。　　《环境空气和废气 6种丙烯酸酯类化合物的测定 气相色谱法》（HJ 1317-2023）为首次发布，适用于环境空气、无组织排放监控点空气和固定污染源废气中6种丙烯酸酯类化合物的测定，填补了大气中相关分析方法标准空白。本标准具有可测定污染物种类多、检出限低、精密度高等优点，可支撑《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）、《合成树脂工业污染物排放标准》（GB 31572-2015）等标准实施。　　《区域环境空气臭氧自动监测质量评估技术要求》（HJ 1318-2023）为首次发布，适用于对采用紫外光度法等原理的点式环境空气臭氧分析仪监测的质量评估。本标准明确了区域环境空气臭氧自动监测质量评估工作的流程与内容，具有操作简便、易于推广等优点，有力支撑臭氧自动监测质量控制、监督检查与质量评估等工作。　　《环境空气监测臭氧传递标准校准技术规范》（HJ 1319-2023）为首次发布，适用于臭氧二、三、四级传递标准之间的校准。本标准规范了臭氧传递标准的逐级校准工作，与《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范》（HJ 818-2018)、《环境空气臭氧监测一级校准技术规范》(HJ 1099-2020）配套执行，构成一条从现场臭氧分析仪至臭氧原级测量标准的不间断的量值溯源链。　　《生态遥感地面观测与验证技术导则》（HJ 1320-2023）为首次发布，适用于全国及区域尺度生态遥感监测、遥感产品验证等相关工作。本标准规定了生态遥感地面观测与验证工作各环节的基本要求，有助于提高生态遥感监测结果的准确性、可比性，支撑全国生态质量监测与评价、自然保护地和生态保护红线监管等工作。　　上述9项标准的发布实施，丰富了监测标准供给，对于进一步完善国家生态环境监测标准体系，规范生态环境监测工作，保证环境监测数据质量，服务生态环境监管执法具有重要意义。

本文介绍了利用ICP-AES对玩具中有害重金属元素的分析研究。文中详述了实验方法,适用范围以及结果和讨论,并运用干扰系数法校正元素间光谱干扰，结果较为满意，这在玩具日常检验的光谱分析中具有重要的实际意义。　　关 键 词　ICP-AES，玩具，有害重金属元素，干扰系数法，中阶梯光栅。1　前言　　我国是世界主要生产玩具出口国之一，而出口玩具的质量和安全卫生直接涉及到人身健康问题，尤其是玩具中有害重金属元素将危及儿童的心身健康，因此强制玩具中有害重金属元素的检验尤为重要［1］。目前，人们对玩具的分析方法进行了广泛的研究， 而用ICP-AES对玩具中有害重金属元素进行分析测试是一个比较新的课题。由于ICP光源激发温度高，谱线比较丰富，可选择的谱线范围大，另外，ICP是单、多元素同时进行扫描测定，故分析速度快。 为此，我们应用ICP-AES中的分析法对玩具中有害重金属元素在进行了较深入的研究，并运用干扰系数法扣除元素间的光谱干扰引起的分析偏差［2］，通过实验研究结果较为满意，这对玩具日常检验的光谱分析及研究过程中具有非常重要的实际意义。 2　实验部分2.1　仪器装置 　　LEEMAN PS3000型ICP-AES,分辨率0.0075nm,三通道蠕动泵 　　样品提升量:1.0mL/min 　　高频振荡发生器,频率40.68MHz 　　双铂网雾化器 　　分光系统:中阶梯光栅,焦距0.75m 　　观察高度:用仪器自动对锰(259.373nm)作Peak both,调准锰的最佳观察区,以作为折衷观察高度 　　方式:单、多元素同时顺序扫描测定。2.2　工作条件 　　耦合功率：1.0kW,氩冷却气流量:14L/min,氩辅助气流量:0.2L/min,雾化器中氩气压力是40PSI。2.3　试剂 　　HNO3 、HCl均匀G.R.级 　　高纯水:普通蒸馏水再经离子交换 　　As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Co的国家标准溶液，浓度为1000?g/mL或500?g/mL 　　As、Sb、Pb、Se、Ba、Cr、Cd、Co的系列标准溶液,浓度分别为1?g/mL、5?g/mL、10?g/mL。2.4　样品处理 　　总量：准确称取0.5g样品于50mL平底烧瓶,加入10mL浓硝酸,在电热板上加热硝化至溶液体积约5mL(需要时可加数滴过氧化氢以利硝化),加10mL水,再在电热板上加热硝化至溶液体积约10mL,取下冷却到室温,过滤,用去离子水洗涤,将滤液定容到50mL容量瓶。　　可溶：准确称取0.5g样品于25mL比色管中,加入温度为(37± 2℃)的0.07mol/L盐酸溶液与之混合,摇动1min,然后检查混合溶液的酸度,调节pH达到1.0-1.5之间,置于温度为(37± 2℃)的恒温振荡器中,避光摇动1h,再静置1h,接着立刻将混合物中的固体物有效分离出来,溶液供分析各元素含量用。　　备注:总量是指玩具中所含某元素总的含量 可溶是指模仿人的胃酸(0.07mol/L盐酸溶液)的条件下玩具表面某元素可以被溶出的含量。3　结果与讨论3.1　分析线的选择 　　用待测元素的标准溶液和空白溶液在各波长处进行扫描,得到这些元素在这些波长处的扫描轮廓图，然后输入干扰元素溶液，得到相应的扫描峰形图。计算机联用贮存这些图谱，并可将它们同时显示。从所示的谱线及背景的轮廓和强度值，可以很直观地看到干扰的类型和程度，能方便地选择合适的分析线和设置背景校正位置。　　分析波长与检出限见表1。表 1　元素分析波长,扣背景点,检出限及相对标准偏差元素波长背景BKP1背景BKP2检出限相对标准偏差　(nm)(nm)(nm)(?g/mL)(%)As193.695193.680193.7100.0655.6Sb231.147231.129231.1650.0734.0Ba455.403455.351455.4390.0015.3Se196.026196.010196.0420.0435.8Pb220.353220.335220.3710.0643.4Cd214.438214.421214.4550.0043.3Cr267.716267.695267.7470.0054.13.2　工作参数的选择［3］3.2.1　功率的影响 　　由实验结果可知大多数元素随功率的增加谱线强度增加，但功率增大到一定程度信背比反而下降，同时也易烧掉炬管。综合考虑选1.0kW较合适。3.2.2　氩辅助气流量 　　考虑到有些玩具样品含有机物成份，燃烧时易破坏热平衡导致烧炬管，故选择氩辅助气流量为0.2L/min。3.2.3　酸度的影响 　　由于玩具前处理好的样品的酸度是严格按照ASTM标准或EN71标准确定的,故不考虑酸度的影响。3.2.4　观察高度的影响 　　用Mn(波长259.373nm)线作Peak both,调整其最佳观察区以作为测量观察高度。3.3　校准曲线的绘制 　　分别将国家标准溶液配制成系列标准溶液,以高纯水作空白,分别作出各标准的校准曲线。3.4　干扰系数的测定 　　干扰系数是指单位浓度的干扰元素的纯溶液在待测元素波长处测得的数值。通过测干扰系数,来校正主量元素及其它杂质元素对待测元素的光谱干扰。见表2。表 2　待分析元素的干扰系数待分析元素干扰元素干扰系数(× 10-3)SbCo7.330PbCo1.540BaCr0.0353.5　样品分析　　按本文拟定方法,分析HOKLAS提供的样品,分析测试结果全部落入可接受范围内，结果见表3。3.6　回收实验 　　为了考查测定结果的准确性,在样品中加入标准溶液,按上述方法及条件对样品进行测定，回收率见表4。表 3　HOKLAS实验室认证考核样品测试结果重金属元素稀释5倍后的结果(?g/mL)Pb0.461As0.636Sb3.03Ba5.46 Cd0.605Cr0.982Se1.46　表 4　杂质元素测试结果及回收率元素空白读数加入量测得值回收率　　(?g/mL)(?g/mL)(%)As0.01525.05.544110.6Sb0.00015.05.355107.1Se0.03635.05.733113.9Ba0.00035.05.111102.2Pb0.01065.05.577111.3Cd0.00065.05.456109.1Cr0.00985.05.165103.1　注:玩具中有害重金属元素一般指As、Sb、Ba、Se、Pb、Cd、Cr、Hg。3.7　元素间的干扰情况 　　经过干扰条件试验得知:　　(1) 溶液中1?g/mL以上的Cr对Ba的测定有影响,需用干扰系数法去校正Cr对Ba测定的光谱干扰,以得到较准确的分析结果。　　(2) 由于玩具中经常含有大量的Co,所以也要考虑Co的干扰。溶液中1?g/mL以上的Co对Pb的测定有影响,对Sb的测定影响较大,故需用干扰系数法去校正Co对Pb以及Co对Sb测定的光谱干扰,以得到较准确的分析结果。　　(3) 除上面所述的情况外,其余元素间测定时相互不影响。3.8　注意事项 　　测定玩具中有害重金属含量一般用多道同时测定,当Co和Cr有一定含量时,用单道对Sb和Ba及Pb进行校正(因单道已设置干扰系数自动校正程序)。4　结论 　　通过上述系列试验及结果可知,采用ICP-AES对玩具中有害重金属元素的光谱分析可用于出口玩具的日常检验方面。