中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 543 2009 固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法 ( 暂行 ) Stationary source emission-determination of mercury- Cold atomic absorption spectrophotometry 本电子版为发布稿 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准 2009-12-30 发布 2010-04-01 实施 环境保护部发布
目 次 前言... II 1 适用范围...1 2 规范性引用文件...1 3 方法原理...1 4 干扰...1 5 试剂和材料...1 6 仪器和设备...3 7 样品...3 8 分析步骤...3 9 结果计算...4 10 质量保证和质量控制...5 I
前 言 为贯彻 中华人民共和国环境保护法 和 中华人民共和国大气污染防治法, 保护环境, 保障人体健康, 规范固定污染源废气中汞的监测方法, 制定本标准 本标准规定了测定固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法 本标准由环境保护部科技标准司组织制订 本标准起草单位 : 北京市环境保护监测中心 本标准环境保护部 2009 年 12 月 30 日批准 本标准自 2010 年 4 月 1 日起实施 本标准由环境保护部解释 II
固定污染源废气汞的测定 冷原子吸收分光光度法 ( 暂行 ) 警告 : 汞及其化合物毒性很强, 操作时应加强室内通风 ; 反应后的含汞废气在排出之前 用碘 - 活性炭吸附, 以免污染空气 ; 检测后的残渣残液应做妥善的安全处理 1 适用范围本标准规定了测定固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法 本标准适用于固定污染源废气中汞的测定 方法检出限为 0.025μg/25ml 试样溶液, 当采样体积为 10L 时, 检出限为 0.0025mg/m 3, 测定下限为 0.01mg/m 3 2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款 凡是不注日期的引用文件, 其有效版本适用于本标准 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范 ( 试行 ) 3 方法原理 废气中的汞被酸性高锰酸钾溶液吸收并氧化形成汞离子, 汞离子被氯化亚锡还原为原子 态汞, 用载气将汞蒸气从溶液中吹出带入测汞仪, 用冷原子吸收分光光度法测定 4 干扰 有机物如苯 丙酮等干扰测定 5 试剂和材料除非另有说明, 分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂 实验用水,GB/T 6682, 二级 5.1 浓盐酸 :ρ(hcl)=1.19g/ml, 优级纯 5.2 硫酸 :ρ(h 2 SO 4 )=1.84g/ml, 优级纯 5.3 高锰酸钾 (KMnO 4 ): 优级纯 5.4 氯化汞 (HgCl 2 ): 优级纯 1
5.5 硫酸溶液 :φ(h 2 SO 4 )=10% 移取 10.0mL 硫酸 (5.2) 至 100 ml 水中 5.6 硫酸溶液 :c(1/2 H 2 SO 4 )=0.5mol/L 取 6.9ml 硫酸 (5.2) 徐徐加入 400ml 水中, 冷却后用水稀释至 500ml 5.7 硫酸溶液 :c(1/2 H 2 SO 4 )=1.0mol/L 取 13.8ml 硫酸 (5.2) 徐徐加入 400ml 水中, 冷却后用水稀释至 500ml 5.8 高锰酸钾溶液 :c(1/5kmno 4 )=0.1mol/L 称取 3.2g 高锰酸钾 (5.3), 用水溶解并稀释到 1000ml 过滤后, 滤液贮存于棕色瓶中备用 5.9 吸收液将 0.1mol/L 高锰酸钾溶液 (5.8) 与 10% 硫酸溶液 (5.5) 等体积混合, 使用前配制 5.10 氯化亚锡甘油溶液 :ω(sncl 2 2H2O)=25% 称取 25.0g 氯化亚锡 (SnCl 2 2H2O) 于 150ml 烧杯中, 加 10.0ml 浓盐酸 (5.1), 搅拌使其溶解, 加入甘油 90ml, 冷却后贮于棕色瓶中 注 : 氯化亚锡甘油溶液临用前倒入汞反应瓶中, 吹氮气除去其中的本底汞, 至测汞仪读数回零 5.11 盐酸羟胺溶液 :ω(nh2oh HCl)=10% 称取 10.0g 盐酸羟胺 (NH2OH HCl) 用少量水溶解, 并用水稀释至 100ml 5.12 汞标准贮备液 :ρ(hg)= 1000μg/ml 称取 0.1354g 氯化汞 (5.4), 溶解于 0.5mol/L 硫酸溶液 (5.6) 中, 移入 100ml 容量瓶中, 以 0.5mol/L 硫酸溶液 (5.6) 稀释至标线 此溶液每毫升含 1000μg 汞 汞标准贮备液也可使用市售有证标准溶液 5.13 汞标准中间液 :ρ(hg)= 10.0μg/ml 吸取氯化汞标准贮备液 (5.12)1.00ml, 移入 100ml 容量瓶中, 用 0.5mol/l 硫酸溶液 (5.6) 稀释至标线, 此溶液每毫升相当于含 10.0μg 汞 5.14 汞标准使用液 :ρ(hg)= 1.00μg /ml 临用前, 吸取氯化汞标准中间液 (5.13)10.00ml, 移入 100ml 容量瓶中, 用 0.5mol/L 硫酸溶液 (5.6) 稀释至标线 此溶液每毫升相当于含 1.00μg 汞 5.15 碘 - 活性炭称取 10 g 碘 (I 2 ) 和 20 g 碘化钾 (KI) 于烧杯中, 再加入 200 ml 蒸馏水或去离子水, 配成溶液, 然后向溶液中加入约 100 g 活性炭, 用力搅拌至溶液脱色后倾出溶液, 将活性炭 2
在 (100~110) 烘干, 置于干燥器中备用 5.16 氮气 (N 2 ): 纯度 99.999% 注 : 如使用空气作为载气, 应经过活性碳净化 6 仪器和设备除非另有说明, 分析时均使用符合国家标准 A 级玻璃仪器 6.1 烟气采样器 : 流量范围 (0~1)L/min 6.2 大型气泡吸收管 :10ml 6.3 冷原子吸收测汞仪 6.4 汞反应瓶 6.5 汞吸收塔 :250 ml 玻璃干燥塔, 内填充碘 - 活性炭 (5.15) 为保证碘- 活性炭的效果, 使用 (1~2) 月后, 应重新更换 7 样品 7.1 样品的采集按照 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 (GB/T16157) 进行烟气采样 在采样装置上串联两支各装 10ml 吸收液 (5.9) 的大型气泡吸收管, 以 0.3L/min 流量, 采样 (5~30)min 注 : 橡皮管对汞有吸附, 采样管与吸收管之间采用聚乙烯管连接, 接口处用聚四氟乙烯生料带密封 ; 当汞浓度较高时, 可使用大型冲击式吸收采样瓶 7.2 现场空白将两支装有 10ml 吸收液 (5.9) 的大型气泡吸收管带至采样点, 不连接烟气采样器, 并与样品在相同的条件下保存 运输, 直到送交实验室分析, 运输过程中应注意防止沾污 7.3 样品的保存采样结束后, 封闭吸收管进出气口, 置于样品箱内运输, 并注意避光, 样品采集后应尽快分析 若不能及时测定, 应置于冰箱内 (0~4) 保存,5 天内测定 7.4 试样的制备采样后, 将两支吸收管中的吸收液合并移入 25ml 容量瓶中, 用吸收液 (5.9) 洗涤吸收管 1~2 次, 洗涤液并入容量瓶中, 用吸收液 (5.9) 稀释至标线, 摇匀 7.5 空白试样的制备按试样的制备 (7.4) 方法制备空白试样 3
8 分析步骤 8.1 标准曲线的绘制 8.1.1 取 7 个汞反应瓶, 按表 1 配制汞标准系列 表 1 汞标准系列瓶号 0 1 2 3 4 5 6 汞标准使用液 (ml) 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 吸收液 (ml) 5.0 4.9 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 汞含量 (μg) 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 8.1.2 将各瓶摇匀后放置 10min, 滴加 10% 盐酸羟胺溶液 (5.11), 至紫红色和沉淀完全褪去为止 8.1.3 在瓶中加 1.0mol/L 硫酸溶液 (5.7) 至 25ml, 再加 25% 氯化亚锡甘油溶液 (5.10)3.0ml, 迅速盖严瓶塞 8.1.4 按测汞仪操作程序进行测定, 以仪器的响应值对汞含量 (μg) 绘制标准曲线, 并算出标准曲线的线性回归方程 注 : 温度对测定灵敏度有影响, 当室温低于 10 时不利于汞的挥发, 灵敏度较低, 应采取增高操作间环境温度的办法来提高汞的气化效率 并要注意标准溶液和试样温度的一致性 8.2 试料的制备吸取适量试样, 放入汞反应瓶中, 用吸收液 (5.9) 稀释至 5.0ml 同法制备空白试料 8.3 试料的测定按标准曲线的绘制步骤 (8.1.2~8.1.4) 进行试料和空白试料的测定, 并记录仪器的响应值 9 结果计算 根据所测得的试料和空白试料的响应值, 由线性回归方程计算试料和空白试料中的汞含 量 并由式 (1) 计算固定污染源废气中的汞浓度 (μg /m 3 ) ρ (Hg)= W 1 W 0 Vt (1) Vnd Va 式中 : ρ (Hg) 固定污染源废气中的汞浓度 (μg /m 3 ); W 1 试料中的汞含量,μg; W 0 空白试料中的汞含量,μg; V a 测定时所取试样溶液体积,ml; 4
V 试样溶液总体积,ml; t V nd 标准状态 (101.325kPa,273K) 下干气的采样体积,m 3 10 质量保证和质量控制 10.1 质量保证和质量控制按 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范 ( 试行 ) (HJ/T 373) 相关规定执行 10.2 全部玻璃器皿在使用前要用 10% 硝酸溶液浸泡过夜或用 (1+1) 硝酸溶液浸泡 40min, 以除去器壁上吸附的汞 10.3 测定样品前必须做试剂空白试验, 空白值应不超过 0.005μg 汞 5