空氣和廢氣顆粒物中金屬元素的測(cè)量

使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)級(jí)純或高純（如微電子級(jí)）化學(xué)試劑。 實(shí)驗(yàn)用水為去離子水或純度達(dá)到比電阻≥18 MΩ·cm 的水。

儀器和設(shè)備
顆粒物采樣器：使用的環(huán)境空氣顆粒物采樣器（含切割器）性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合HJ/T 374 和HJ 93的規(guī)定。污染源廢氣顆粒物采樣器采樣流量為5L/min ~80L/min ，其性能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合 HJ/T48 的規(guī)定。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 儀器主要檢定項(xiàng)目及計(jì)量性能至少應(yīng)符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 768中規(guī)定的B級(jí)要求。（上海美析儀器有限公司）
微波消解儀：具有程式化功率設(shè)定功能。
微波消解容器：PFA Teflon 或同級(jí)材質(zhì)。
聚四氟乙烯燒杯：100 ml 。
聚乙烯或聚丙烯瓶：100 ml 。
陶瓷剪刀。

試劑
硝酸：ρ（HNO₃）=1.42g/ml。
鹽酸：ρ（HCl）=1.19g/ml。
過(guò)氧化氫：ω （H2 O2)=30% 。
氫氟酸：ρ（HF）=1.16g/ml。
高氯酸：ρ（HClO4）=1.67g/ml。
硝酸-鹽酸混合消解液：于約500ml 水中加入55.5ml硝酸（5.1）及167.5ml （5.2）鹽酸，用水稀釋并定容至1L。
硝酸溶液：1+1 。于400 ml 水中加入500ml 硝酸（5.1），用水稀釋并定容至1 L。
硝酸溶液：1+9 。于400 ml 水中加入100ml 硝酸（5.1），用水稀釋并定容至1 L。
硝酸溶液：1+99（標(biāo)準(zhǔn)系列空白溶液）。 于400ml 水中加入10.0 ml 硝酸（5.1），用水稀釋并定容至1 L。
硝酸溶液：2+98（系統(tǒng)洗滌溶液）。 于400ml 水中加入20.0 ml 硝酸（5.1），用水稀釋并定容至1 L。主要用于沖洗儀器 系統(tǒng)中的殘留物。
鹽酸溶液：1+1 。 于400ml 水中加入500ml 鹽酸（5.2），用水稀釋并定容至 1 L。
鹽酸溶液：1+4 。 于400ml 水中加入200ml 鹽酸（5.2），用水稀釋并定容至1 L。
標(biāo)準(zhǔn)溶液：市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。多元素標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ=100mg/L。單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備 溶液：ρ=1000mg/L 。
石英濾膜，特氟龍濾膜或聚丙烯等有機(jī)濾膜。 對(duì)粒徑大于0.3μm顆粒物的阻留效率不低于99% 。
石英濾筒，玻纖濾筒。 對(duì)粒徑大于0.3μm 顆粒物的阻留效率不低于99.9% �？瞻诪V筒中目標(biāo)金屬元素含量應(yīng) 小于等于排放標(biāo)準(zhǔn)限值的1/10 ，不符合要求則不能使用。
氬氣：純度不低于 99.9% 。

樣品采集
按照HJ 664 的要求設(shè)置環(huán)境空氣采樣點(diǎn)位。采集濾膜樣品時(shí)，使用中流量采樣器，至少采集10m ³（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。當(dāng)金屬濃度較低或采集PM10（PM2.5）樣品時(shí)，可適當(dāng)增加采樣體 積，采樣時(shí)應(yīng)詳細(xì)記錄采樣環(huán)境條件。無(wú)組織排放大氣顆粒物樣品的采集，按照HJ/T 55中 有關(guān)要求設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其它同環(huán)境空氣樣品采集要求。污染源廢氣樣品采樣過(guò)程按照GB/T 16157中顆粒物采樣的要求執(zhí)行。使用煙塵采樣器采集濾筒樣品至少0.600m ³（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)干 煙氣）。當(dāng)重金屬濃度較低時(shí)可適當(dāng)增加采樣體積。如管道內(nèi)煙氣溫度高于需采集的相關(guān)金 屬元素熔點(diǎn)，應(yīng)采取降溫措施，使進(jìn)入濾筒前的煙氣溫度低于相關(guān)金屬元素的熔點(diǎn)。

樣品保存
濾膜樣品采集后將有塵面兩次向內(nèi)對(duì)折，放入樣品盒或紙袋中保存；濾筒樣品采集后將 封口向內(nèi)折疊，豎直放回原采樣套筒中密閉保存。 樣品在干燥、通風(fēng)、避光、室溫環(huán)境下保存。

試樣制備——微波消解
取適量濾膜或?yàn)V筒樣品（例如：大流量采樣器矩形濾膜可取1/4，或截取直徑為47 mm 的圓片；小流量采樣器圓濾膜取整張，濾筒取整個(gè)），用陶瓷剪刀剪成小塊置于微 波消解容器（微波消解容器：PFA Teflon 或同級(jí)材質(zhì)）中，加入20.0 ml 硝酸-鹽酸混合消解液（硝酸-鹽酸混合消解液： 于約500 ml 水中加入55.5 ml硝酸（ρ（HNO₃）=1.42 g/ml）及167.5 ml （ρ（HCl）=1.19 g/ml）鹽酸，用水稀釋并定容至1 L），使濾膜（濾筒）碎片 浸沒(méi)其中，加蓋，置于消解罐組件中并旋緊，放到微波轉(zhuǎn)盤(pán)架上。設(shè)定消解溫度為200 ℃， 消解持續(xù)時(shí)間為15 min 。消解結(jié)束后，取出消解罐組件，冷卻，以水淋洗微波消解容器內(nèi)壁， 加入約10 ml水，靜置0.5 h 進(jìn)行浸提。將浸提液過(guò)濾到100 ml 容量瓶中，用水定容至100 ml 刻度，待測(cè)。當(dāng)有機(jī)物含量過(guò)高時(shí)，可在消解時(shí)加入適量的過(guò)氧化氫（ω（H₂ O₂)=30 %）以分解有機(jī)物。
實(shí)驗(yàn)室樣品空白
取與樣品相同批號(hào)、相同面積的空白濾膜或?yàn)V筒，按與試樣制備相同的步驟制備實(shí)驗(yàn)室空白試樣。

分析步驟
儀器參數(shù)
采用儀器生產(chǎn)廠家推薦的儀器工作參數(shù)。表1 給出了測(cè)量時(shí)參考分析條件。

點(diǎn)燃等離子體后，按照廠家提供的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，待儀器預(yù)熱至各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定后開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量。

波長(zhǎng)選擇

分析測(cè)定
校準(zhǔn)曲線
基于顆粒物樣品實(shí)際化學(xué)組成，表2 給出了標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度參考范圍。建議在此范圍內(nèi)除 標(biāo)準(zhǔn)系列空白溶液（1+99（標(biāo)準(zhǔn)系列空白溶液）。 于400 ml 水中加入10.0 ml 硝酸（ρ（HNO3）=1.42 g/ml），用水稀釋并定容至1 L），依次加入多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（標(biāo)準(zhǔn)溶液：市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。多元素標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ=100 mg/L。單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備 溶液：ρ=1000 mg/L 。
）配制3 ～5個(gè)濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)系列。各濃度點(diǎn)用硝酸溶液（1+99（標(biāo)準(zhǔn)系列空白溶液）。 于400 ml 水中加入10.0 ml 硝酸（ρ（HNO3）=1.42 g/ml），用水稀釋并定容至1 L）定容至50.0 ml。可根據(jù)實(shí)際樣品中待測(cè)元素濃度情況調(diào) 整校準(zhǔn)曲線濃度范圍。
將標(biāo)準(zhǔn)溶液依次導(dǎo)入發(fā)射光譜儀進(jìn)行測(cè)量，以濃度為橫坐標(biāo)，元素響應(yīng)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)進(jìn) 行線性回歸，建立校準(zhǔn)曲線。


樣品測(cè)定
分析樣品前，用系統(tǒng)洗滌溶液（硝酸溶液：2+98（系統(tǒng)洗滌溶液）。 于400 ml 水中加入20.0 ml 硝酸（5.1），用水稀釋并定容至1 L。主要用于沖洗儀器 系統(tǒng)中的殘留物。）沖洗系統(tǒng)直到空白強(qiáng)度值降至最低，待分析信號(hào) 穩(wěn)定后開(kāi)始分析樣品。樣品測(cè)量過(guò)程中，若樣品中待測(cè)元素濃度超出校準(zhǔn)曲線范圍，樣品需稀釋后重新測(cè)定。
結(jié)果計(jì)算與表示——結(jié)果計(jì)算 顆粒物中金屬元素的濃度按下列公式計(jì)算：