水質  金屬總量的消解  微波消解法

中華人民共和國國家環境保護標準 HJ 678-2013 

水質  金屬總量的消解  微波消解法 

Water quality-Digestion of total metals-Microwave assisted acid digestion method （發布稿）

本電子版為發布稿。請以中國環境科學出版社出版的正式標準文本為準。 2013-11-21發布 2014-02-01實施 環 境 保 護 部 發布

為了貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》 ，保護環境， 保障人體健康，規范水中金屬總量的微波消 法，制定本標準。

本標準規定了水質金屬總量的微波消方法。

本標準為發布。

本標準的附錄 A 為資料性附錄。

本標準由*科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：寧波市環境監測中心。 本標準驗證單位： 上海市環境監測中心、 杭州市環境監測中心站、 紹興市環境監測中心站、 臺州市環境監測中心站、寧波市*和寧波市環境監測中心。

本標準* 2013 年 11 月 21 日批準。

本標準自 2014 年 2 月 1 日起實施。

本標準由*解釋。 II  
水質 金屬總量的消解 微波消解法

警告： 微波酸消 操作過程須在通風櫥內進行， 應按規定要求佩帶防護手套等防護器 具，避免接觸皮膚和 。

1 適用范圍 本標準規定了水中金屬總量的微波酸消解預處理方法。 本標準適用于地表水、地下水、生活污水和工業廢水中 20 種金屬元素總量的微波酸消 處理，包括銀（Ag） 、鋁（Al） 、砷（As） 、鈹（Be） 、鋇（Ba） 、鈣（Ca） 、鎘（Cd） 、 鈷（Co） 、鉻（Cr） 、銅（Cu） 、鐵（Fe） 、鉀（K） 、鎂（Mg） 、錳（Mn） 、鉬（Mo） 、鎳（Ni） 、 鉛（Pb） 、鉈（Tl） 、釩（V） 、鋅（Zn）等。其他金屬元素通過驗證后也適用于本方法。

2 規范性引用文件 本標準內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 用于本標準。

HJ/T 91 HJ/T 164 HJ 493

3 術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。 金屬總量 total metals 指未經過濾的水樣經消 測定的金屬含量。

4 方法原理 微波酸消 結合高壓消解和微波快速加熱的一項預處理技術。 水樣和酸的混合物吸收 微波能量后，酸的氧化反應活性增加，將樣品中的金屬元素釋放到溶液中。

5 試劑和材料 除非另有說明， 分析時均使用符合國家標準的優級純化學試劑， 實驗用水為新制備的二 次去離子水或亞沸蒸餾水，電阻率≥18·cm（25℃） 。 地表水和污水監測技術規范 地下水環境監測技術規范 水質 樣品的保存和 技術規定 1
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7

5.1硝酸：ρ（HNO3）=1.42 g/ml。

5.2硝酸：ρ（HNO3）=1.42 g/ml，分析純。

5.3鹽酸：ρ（HCl）=1.19 g/ml。

5.4鹽酸：ρ（HCl）=1.19 g/ml，分析純。

5.5過氧化氫：ω（H2O2）=30%。

5.6硝酸溶液：1+1，用硝酸（5.2）配制。

5.7       鹽酸溶液：1+1，用鹽酸（5.4）配制。

用敷有聚乙烯膜的不銹鋼鑷子挾濾膜的邊緣，逐張地豎直向下浸入鹽酸溶液（5.7）中，

5.8 0.45μm 醋酸纖維濾膜。 至少浸泡 12h。用蒸餾水沖洗至中性，干燥后密封待用。

6 儀器和設備

6.1 微波消解儀 微波功率能保證快速加熱，一般功率為 600～1500W；溫度精度能達到±2.5℃；配備微 波消 。

6.2 溫控加熱設備：能夠維持溶液溫度在 95±5℃。

6.3 離心分離機：轉速可達到 3000rpm 以上。

 6.4 抽濾裝置。

6.5 一般實驗室常用儀器和設備。

7 樣品

7.1  樣品的采集和保存 按照 HJ/T 91、HJ/T 164、HJ 493 進行水樣采集和保存。

8 消解步驟

8.1  微波消解儀參考條件 升溫時間：10min；消 度：180℃；保持時間：15min。

注 1：不同型號儀器的*測定條件不同，可根據儀器使用說明書自行選擇。

 8.2 消解液選擇

消解液 1：5.0 ml 濃硝酸(5.1)，適用于砷、鈣、鎘、鈷、銅、鉀、錳、鉬、鎳、鉛、鉈、 鋅元素的消解。

消解液 2：4.0 濃硝酸(5.1)和 1.0 ml 濃鹽酸(5.3)，適用于銀、鋁、鈹、鋇、鉻、鐵、鎂、 釩元素的消解。

8.3 操作步驟 量取 25ml 混合均勻的水樣于微波消解罐中，加入 1.0ml 過氧化氫（5.5） ，按分析元素 選擇消解液 1 或消 2，觀察溶液，如有大量氣泡產生，置于通風櫥中靜置，待反應平穩 后加蓋旋緊。放入微波消 中，按照推薦升溫程序(8.1)進行消解。

程序運行完畢后取出消 置于通風櫥內冷卻， 待罐內溫度與室溫平 ， 放氣， 開蓋，
移出罐內消解液，用實驗用水蕩洗消 內壁兩次，收集所有溶液，轉移到 50ml 容量瓶中， 加水至標線，待測。也可用電熱板在亞沸狀態下（保持溶液溫度 95±5℃） ，加熱濃縮，定容 至 25 ml 容量瓶中。

注2：若樣品中有顆粒物，用抽濾裝置（6.4）0.45μm醋酸纖維濾膜（5.8）抽濾，或在3000 rpm的轉速 下離心分離10 min。

8.4 空白實驗 用實驗用水代替試樣按上述步驟與樣品同步進行消 9 質量保證和質量控制

9.1 空白實驗的測定結果小于方法檢出限。

 9.2 每批樣品應進行 10%～20%的平行樣測定。

 9.3 每批樣品應進行 10%～20%的加標回收測定。

10 注意事項

10.1 當空白實驗測定結果高于方法檢出*，需對試劑進行篩選，或者對試劑進行提純處 理。

10.2 實驗所用的器皿需先用洗滌劑洗凈，再用硝酸溶液（5.6）浸泡 24 h，使用前再依 自來水、實驗用水洗凈，自然干燥。

嚴禁使用鉻酸洗液洗滌采樣瓶及玻璃器皿，避免引入鉻 污染。

 10.3 若在樣品消解過程中，由于樣品消解罐內產生壓力過大而造成泄壓，破壞其封閉系統 時，則此批次樣品數據不予采用。
附錄 A

（資料性附錄）

方法的精密度和準確度

水樣按照本標準規定的微波酸消 法，通過電感耦合等離子體質譜法和電感耦合等離 子體發射光譜法進行測定。六家驗證實驗室對 3 種實際樣品中的 20 種金屬元素進行了實驗 室間驗證，附表 A 給出了方法的重復性、再現性和加標回收率等精密度和準 指標。

附表 A 實際樣品的方法精密度和準確度數據

實驗室內相 實驗室間相 實際樣品 金屬 樣品 序號 名稱 類型 (mg/L) ① 1 Be ② ③ ① 2 V ② ③ ① 3 Cr ② ③ ① 4 Co ② ③ ① 5 Ni ② ③ ① 6 Cu ② ③ ① 7 Zn ② ③ ① 8 As ② ③ 0.0018* 0.0019* 0.0019* 0.0019* 0.0019* 0.0019* 74.4 0.088 0.0028 0.137 0.0057 0.0019* 21.5 0.281 0.030 79.5 0.116 0.022 173 0.497 0.361 0.0018* 0.0018* 0.0018* 平均值 標準偏差 （%） 2.9～5.8 2.2～6.8 1.9～8.8 2.0～6.0 2.8～6.8 1.4～8.5 0.1～1.6 0.6～5.0 2.8～8.2 0.4～3.1 2.8～7.1 2.6～7.7 0.2～2.8 0.2～3.9 1.9～7.3 0.1～1.1 0.5～3.1 3.7～7.7 0.3～3.6 0.4～2.9 0.4～2.4 4.1～6.0 1.9～7.8 2.0～5.9 標準偏差 （%） 4.2 2.8 2.8 2.8 3.0 2.7 1.4 5.3 8.1 4.9 6.3 2.8 3.1 5.4 7.6 3.5 2.2 7.5 6.8 1.6 3.7 4.6 3.1 6.0 0.0002 0.0003 0.0003 0.0002 0.0003 0.0003 1.91 0.008 0.0006 0.0073 0.0008 0.0003 0.898 0.015 0.0042 1.61 0.0062 0.0034 8.32 0.019 0.014 0.0003 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0001 0.0001 0.0002 0.0001 2.98 0.013 0.0006 0.0188 0.0010 0.0001 1.85 0.042 0.0063 7.89 0.0072 0.0046 32.9 0.023 0.038 0.0002 0.0002 0.0003 (mg/L) (mg/L) _ p% ± 2S p 加標回收率終 重復性限r 再現性限R 值 對 對 89.5±5.1 92.3±3.9 93.9±5.0 92.8±3.6 92.7±2.9 96.3±5.1 93.3±3.0 92.5±2.4 88.6±5.9 98.9±3.9 97.5±2.1 92.9±3.2 93.7±2.8 91.2±4.8 92.1±3.7 97.5±6.0 94.8±4.3 95.0±1.7 96.7±5.0 104±9.1 98.5±1.9 88.6±8.9 87.5±7.9 87.1±8.4 4
實驗室內相 實驗室間相 實際樣品 金屬 樣品 序號 名稱 類型 (mg/L) ① 9 Mo ② ③ ① 10 Ag ② ③ ① 11 Cd ② ③ ① 12 Ba ② ③ ① 13 Tl ② ③ ① 14 Pb ② ③ ① 15 Al ② ③ ① 16 Ca ② ③ ① 17 Fe ② ③ ① 18 K ② ③ 19 Mg ① 0.048 0.0019* 0.0019* 0.569 0.0020* 0.0121 0.0027 0.0019* 0.0018* 1.06 0.032 0.021 0.926 0.034 0.0018* 0.460 0.062 0.0041 21.0 0.151 0.162 14.3 10.3 176 407 0.379 0.809 27.9 7.18 8.97 3.54 平均值 標準偏差 （%） 2.6～7.7 3.2～6.4 1.7～7.4 0.6～5.0 1.6～5.4 3.1～6.8 2.9～9.6 2.3～8.7 1.2～8.7 0.8～7.2 3.5～5.5 2.5～7.1 0.2～1.3 3.5～6.9 5.1～7.7 0.5～1.6 1.4～4.7 2.8～8.0 0.2～3.9 1.8～5.4 0.9～3.5 0.4～3.4 0.2～3.7 0.4～3.3 0.1～1.5 0.2～3.8 0.1～1.0 0.4～2.5 0.3～1.0 0.1～1.1 0.2～1.4 標準偏差 （%） 8.3 2.2 0.0 2.3 3.2 6.8 9.1 0.0 3.5 5.5 6.4 7.7 1.2 6.4 0.0 1.7 4.6 5.3 3.3 5.3 5.7 2.9 5.2 2.4 0.9 3.5 1.7 2.2 0.9 1.1 2.1 0.0062 0.0002 0.0053 0.037 0.0002 0.0016 0.0005 0.0003 0.0003 0.096 0.0045 0.0029 0.022 0.0054 0.0003 0.015 0.0057 0.0006 1.08 0.015 0.011 0.703 0.612 7.04 7.38 0.018 0.012 1.02 0.119 0.159 0.083 0.0112 0.0001 0.0003 0.037 0.0002 0.0023 0.0007 0.0000 0.0002 0.164 0.0058 0.0046 0.031 0.0060 0.0000 0.022 0.0079 0.0006 1.92 0.022 0.026 1.17 1.50 11.8 9.81 0.037 0.040 1.76 0.189 0.283 0.211 (mg/L) (mg/L) 對 對 重復性限r 再現性限R 加標回收率終 值 _ p% ± 2S p 91.1±3.8 92.7±3.0 95.4±1.9 98.0±7.1 99.4±6.4 97.3±5.4 103±10.9 94.4±3.0 90.6±5.3 94.6±5.4 96.5±3.0 99.9±3.9 101±7.3 96.3±2.1 98.2±10.8 94.4±6.2 95.2±4.7 94.6±3.0 102±6.3 102±7.5 99.8±6.1 94.3±4.5 95.8±4.6 100±7.3 93.5±5.9 99.8±5.5 98.2±3.2 101±7.2 94.3±3.2 95.9±3.0 99.3±3.3 5
實驗室內相 實驗室間相 實際樣品 金屬 樣品 序號 名稱 類型 (mg/L) ② ③ ① 20 Mn ② ③ 0.957 1.65 1.85 0.023 0.162 平均值 標準偏差 （%） 0.2～2.1 0.4～1.9 0.2～2.7 0.9～8.1 0.7～3.0 標準偏差 （%） 2.1 2.1 4.5 9.2 3.4 0.025 0.057 0.075 0.0031 0.0085 0.057 0.099 0.230 0.0058 0.0152 (mg/L) (mg/L) 對 對 重復性限r 再現性限R 加標回收率終 值 _ p% ± 2S p 97.6±2.1 97.0±3.2 98.4±3.2 98.5±4.0 96.0±4.1

注 1：①電鍍廢水；②造紙廢水；③地表水 注

2：*指實際水樣未檢出，精密度數據為加標后6 次平行測定結果。