土壤 石油類的測定紅外分光光度法

本電子版為發布稿。請以中國環境出版集團出版的正式標準文本為準。

2019 - 10 - 24 發布 2020 - 04 - 24 實施

生態環境部 發 布

目 次

前 言

1 適用范圍 1

2 規范性引用文件 1

3 術語和定義 1

4 方法原理 1

5 試劑和材料 1

6 儀器和設備 3

7 樣品 3

8 分析步驟 4

9 結果計算與表示 5

10 精密度和準確度 5

11 質量保證和質量控制 6

12 廢物處理 6

13 注意事項 7

前 言

為貫徹《中華人民共和國環境保 ** 》和《中華人民共和國土壤污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，規范土壤中石油類的測定方法，制定本標準。

本標準規定了測定土壤中石油類的紅外分光光度法。本標準為首次發布。

本標準由生態環境部生態環境監測司、法規與標準司組織制訂。本標準起草單位：遼寧省鞍山生態環境監測中心。

本標準驗證單位：遼寧省生態環境監測中心、遼寧省沈陽生態環境監測中心、長春市環境監測中心站、遼寧省大連生態環境監測中心、遼寧省遼陽生態環境監測中心和遼寧省盤錦生態環境監測中心。

本標準生態環境部2019年10月24日批準。本標準自2020年4月24日起實施。

本標準由生態環境部解釋。

土壤 石油類的測定 紅外分光光度法

警告：實驗中所使用的四氯乙烯對人體健康有害，標準溶液配制、樣品制備以及測定過程應在通風櫥內進行，操作時應按規定要求佩戴防護器具，避免接觸皮膚和衣物。

1 適用范圍

本標準規定了測定土壤中石油類的紅外分光光度法。本標準適用于土壤中石油類的測定。

當取樣量為 10 g，提取液體積為 50 ml，使用 40 mm 石英比色皿時，方法檢出限為

4 mg/kg，測定下限為 16 mg/kg。

2 規范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

HJ 613 土壤 干物質和水分的測定 重量法

HJ/T 166 土壤環境監測技術規范

3 術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1 石油類 petroleum

指在本標準規定的條件下，能夠被四氯乙烯提取且不被硅酸鎂吸附，在波數為 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 全部或部分譜帶處有特征吸收的物質。

4 方法原理

土壤用四氯乙烯提取，提取液經硅酸鎂吸附，除去動植物油等極性物質后，測定石油類。石油類的含量由波數分別為 2930 cm-1（CH2 基團中C—H 鍵的伸縮振動）、2960 cm-1（CH3

基團中 C—H 鍵的伸縮振動）和 3030 cm-（1 A2960 和A3030，根據校正系數進行計算。

5 試劑和材料

芳香環中C—H 鍵的伸縮振動）處的吸光度 A2930、

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑，實驗用水為蒸餾水或同等純度的水。

5.1 四氯乙烯（C2Cl4）：以干燥 40 mm 空石英比色皿為參比，在波數 2930 cm-1、2960 cm-1

和 3030 cm-1 處吸光度應分別不超過 0.34、0.07 和 0。

5.2 正十六烷（C16H34）：色譜純。

5.3 異辛烷（C8H18）：色譜純。

5.4 苯（C6H6）：色譜純。

5.5 無水硫酸鈉（Na2SO4）。

置于馬弗爐內 450℃加熱 4 h，稍冷后置于磨口玻璃瓶中，置于干燥器內貯存。

5.6 硅酸鎂（MgSiO3）：150 μm～250 μm（100 目～60 目）。

取硅酸鎂于瓷蒸發皿中，置于馬弗爐內 450℃加熱 4 h，稍冷后移入干燥器中冷卻至室溫，置于磨口玻璃瓶中保存。使用時，稱取適量的硅酸鎂于磨口玻璃瓶中，根據硅酸鎂的質量，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。

5.7 石英砂：270 μm～830 μm（50 目～20 目）。

置于馬弗爐內 450℃烘烤 4 h，稍冷后置于磨口玻璃瓶中，置于干燥器內貯存。

5.8 玻璃纖維濾膜：直徑 60 mm。

置于馬弗爐內 450℃烘烤 4 h，稍冷后置于干燥器內貯存。

5.9 正十六烷標準貯備液：ρ≈10000 mg/L。

稱取 1.0 g（準確至 0.1 mg）正十六烷（5.2）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）稀

釋定容至標線，搖勻。0℃～4℃冷藏、避光可保存 1 年。或購買市售有證標準物質。

5.10 正十六烷標準使用液：ρ=1000 mg/L。

將正十六烷標準貯備液（5.9）用四氯乙烯（5.1）稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。臨用現配。

5.11 異辛烷標準貯備液：ρ≈10000 mg/L。

稱取 1.0 g（準確至 0.1 mg）異辛烷（5.3）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，

搖勻。0℃～4℃冷藏、避光可保存 1 年。或購買市售有證標準物質。

5.12 異辛烷標準使用液：ρ=1000 mg/L。

將異辛烷標準貯備液（5.11）用四氯乙烯（5.1）稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。臨用現配。

5.13 苯標準貯備液：ρ≈10000 mg/L。

稱取 1.0 g（準確至 0.1 mg）苯（5.4）于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，搖

勻。0℃～4℃冷藏、避光可保存 1 年。或購買市售有證標準物質。

5.14 苯標準使用液：ρ=1000 mg/L。

將苯標準貯備液（5.13）用四氯乙烯（5.1）稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。臨用現配。

5.15 石油類標準貯備液：ρ≈10000 mg/L。

按 65：25：10（V/V）的比例，量取正十六烷（5.2）、異辛烷（5.3）和苯（5.4）配制混合物。稱取 1.0 g（準確至 0.1 mg）混合物于 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容，

搖勻。0℃～4℃冷藏、避光可保存 1 年。或購買市售有證標準物質。

5.16 石油類標準使用液：ρ=1000 mg/L。

將石油類標準貯備液（5.15）用四氯乙烯（5.1）稀釋定容于 100 ml 容量瓶中。臨用現配。

5.17 玻璃棉。

使用前，將玻璃棉用四氯乙烯（5.1）浸泡洗滌，晾干備用。

5.18 吸附柱。

在內徑 10 mm、長約 200 mm 的玻璃柱出口處填塞少量玻璃棉（5.17），將硅酸鎂（5.6）

緩緩倒入玻璃柱中，邊倒邊輕輕敲打，填充高度約為 80 mm。

6儀器和設備

6.1 紅外測油儀或紅外分光光度計：能在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處測量吸光度， 并配有 40 mm 帶蓋石英比色皿。

6.2 水平振蕩器：振蕩頻次為（150～250）次/min。

6.3 馬弗爐。

6.4 天平：感量為 0.01 g 和 0.0001 g。

6.5 具塞錐形瓶：100 ml。

6.6 玻璃漏斗：直徑為 60 mm。

6.7 采樣瓶：500 ml，廣口棕色玻璃瓶，具聚四氟乙烯襯墊。

6.8 一般實驗室常用器皿和設備。

7樣品

7.1 樣品采集和保存

按照HJ/T 166 的相關要求進行樣品的采集和保存。樣品裝滿裝實采樣瓶（6.7），密封后置于冷藏箱內，盡快運回實驗室分析。若暫時不分析，應在 4℃以下冷藏保存，保存時間為7 d。

7.2 樣品的制備

除去樣品中的異物（石子、葉片等），混勻。稱取 10 g（精確至 0.01 g）樣品，加入適量無水硫酸鈉（5.5），研磨均化成流沙狀，轉移至具塞錐形瓶（6.5）中。

7.3 干物質含量的測定

在稱取樣品的同時，另取一份樣品，按照 HJ 613 測定土壤樣品干物質含量。

7.4 試樣的制備

在錐形瓶（7.2）中加入 20.0 ml 四氯乙烯（5.1），密封，置于振蕩器（6.2）中，以 200次/min 的頻次振蕩提取 30 min。靜置 10 min 后，用帶有玻璃纖維濾膜（5.8）的玻璃漏斗（6.6） 將提取液過濾至 50 ml 比色管中。再用 20.0 ml 四氯乙烯（5.1）重復提取一次，將提取液和樣品全部轉移過濾。用 10.0 ml 四氯乙烯（5.1）洗滌具塞錐形瓶、濾膜、玻璃漏斗以及土壤樣品，合并提取液。將提取液倒入吸附柱（5.18），棄去前 5 ml 流出液，保留剩余流出液，待測。

注：如土壤樣品中石油類含量過高，可適當增加重復提取次數。

7.5 空白試樣的制備

稱取 10 g（精確到 0.01 g）石英砂（5.7）代替土壤樣品，按與試樣制備（7.4）相同的步驟進行空白試樣的制備。

8 分析步驟

8.1 校準

分別移取 2.00 ml 正十六烷標準使用液（5.10）、2.00 ml 異辛烷標準使用液（5.12）和

10.00 ml 苯標準使用液（5.14）于 3 個 100 ml 容量瓶中，用四氯乙烯（5.1）定容至標線， 搖勻。正十六烷、異辛烷和苯標準溶液的濃度分別為 20.0 mg/L、20.0 mg/L 和 100 mg/L。

以 40 mm 石英比色皿加入四氯乙烯（5.1）為參比，分別測量正十六烷、異辛烷和苯標準溶液在 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處的吸光度 A 2930、A 2960、A3030。將正十六烷、異辛烷和苯標準溶液在上述波數處的吸光度按照公式（1）聯立方程式，經求解后分別得到相應的校正系數 X，Y，Z 和 F。

式中：ρ1 ——石油類標準溶液濃度，mg/L；

A2930、A 2960、A3030——各對應波數下測得的吸光度；

X——與 CH2 基團中C—H 鍵吸光度相對應的系數，mg/L/吸光度；

Y——與CH3 基團中C—H 鍵吸光度相對應的系數，mg/L/吸光度；

Z——與芳香環中C—H 鍵吸光度相對應的系數，mg/L/吸光度；

F——脂肪烴對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。

式中：ρ(H)——正十六烷標準溶液的濃度，mg/L；

ρ(I) ——異辛烷標準溶液的濃度，mg/L；

ρ(B) ——苯標準溶液的濃度，mg/L；

A2930(H)、A2960(H)、A3030(H)——各對應波數下測得正十六烷標準溶液的吸光度； A2930(I)、A2960(I)、A3030(I) ——各對應波數下測得異辛烷標準溶液的吸光度； A2930(B)、A2960(B)、A3030(B)——各對應波數下測得苯標準溶液的吸光度。

注：紅外測油儀或紅外分光光度計出廠時如果設定了校正系數，可以直接按 11.3.1 進行校正系數的檢驗。

8.2試樣的測定

將經硅酸鎂吸附后的剩余流出液（7.4）轉移至 40 mm 石英比色皿中，以四氯乙烯（5.1） 作參比，在波數 2930 cm-1、2960 cm-1、3030 cm-1 處測量其吸光度A 2930、A2960、A3030。按照公式（1）計算石油類濃度。

8.3 空白試驗

按與試樣的測定（8.2）相同的步驟，進行空白試樣（7.5）的測定。

9結果計算與表示

9.1 結果計算

土壤中石油類的含量 w（mg/kg），按照公式（6）進行計算：

9.2結果表示

測定結果小數點后位數的保留與方法檢出限一致，最多保留 3 位有效數字。

10 精密度和準確度

10.1 精密度

六家實驗室分別對石油類濃度約為 30 mg/kg 的花園土壤統一樣品、70 mg/kg 的污灌區土壤統一樣品和 150 mg/kg 的煉鐵廠土壤統一樣品進行 6 次重復測定，實驗室內相對標準偏差分別為 5.0%～7.4%、3.9%～5.9%和 1.9%～4.0%；實驗室間相對標準偏差分別為 3.9%、

2.7%和 2.4%；重復性限分別為 5 mg/kg、9 mg/kg 和 11 mg/kg；再現性限分別為 6 mg/kg、10 mg/kg 和 14 mg/kg。

10.2 準確度

六家實驗室分別對石油類濃度約為 30 mg/kg 的花園土壤統一樣品、70 mg/kg 的污灌區土壤統一樣品和150 mg/kg 的煉鐵廠土壤統一樣品進行加標分析測定，加標量分別為300 μg、700 μg 和 1500 μg，加標回收率范圍分別為 83.6%～88.9%、84.9%～91.7%和 84.4%～90.3%； 加標回收率最終值分別為（86.5±4.2 ）%、（88.0±5.0 ）%和（87.1±4.8 ）%。

11 質量保證和質量控制

11.1 四氯乙烯品質檢驗

四氯乙烯須避光保存。使用前須按照（5.1）進行四氯乙烯品質檢驗和判定，確認符合要求后方可使用。

11.2 空白試驗

每 20 個樣品或每批次（≤20 個樣品/批）至少做兩個實驗室空白試驗，空白試驗結果應低于方法檢出限。

11.3 校正系數檢驗

每批樣品均應進行校正系數的檢驗，使用時根據所需濃度，取適量的石油類標準使用液（5.16），以四氯乙烯為溶劑配制適當濃度的石油類標準溶液，與試樣測定（8.2）相同的步驟進行測定，按照公式（1）計算石油類標準溶液的濃度。如果測定值與標準值的相對誤差在±10% 以內，則校正系數可采用，否則重新測定校正系數并檢驗，直至符合條件為止。

也可使用有證標準物質/樣品進行檢驗。

11.4 平行樣

每 20 個樣品或每批次（≤20 個樣品/批）樣品應測定一個平行樣品，平行樣的相對偏差應≤30%。

11.5 基體加標

每 20 個樣品或每批次（≤20 個樣品/批）樣品應測定一個基體加標樣品，加標回收率應控制在 70%～110%之間。

12 廢物處理

實驗中產生的廢物應分類收集，并做好相應標識，委托有資質的單位進行處理。

13 注意事項

13.1

混合均勻后使用。

13.2 樣品制備間應清潔、無污染，樣品制備過程中應遠離有機氣體，使用的所有工具都應進行徹底清洗，防止交叉污染。