环境监测方法验证报告土壤 氰化物和总氰化物的测定 巴比妥酸法HJ 745.docx

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环境监测方法验证报告土壤氰化物和总氰化物的测定巴比妥酸法HJ745

XXXX有限公司

新项目方法验证能力确认报告

项目名称：

土壤氰化物和总氰化物的测定异烟酸-巴比妥酸分光光度法（HJ745-2015）

项目负责人：

项目审核人：

项目批准人：

批准日期：

年月日

实验室参加验证相关信息

表1参加验证的人员情况登记表

姓名

性别

年龄

职务或职称

所学专业

从事相关分析工作年限

表2使用仪器情况登记表

仪器名称

型号规格

仪器出厂编号

性能状况

（计量/校准状态、量程、灵敏度等）

备注

表3使用试剂及溶剂登记表

名称

生产厂家

规格

纯化处理方法

备注

土壤氰化物和总氰化物的测定异烟酸-巴比妥酸分光光度法（HJ745-2015）方法验证能力确认报告

1.方法依据及适用范围

本方法依据《土壤氰化物和总氰化物的测定分光光度法》（HJ745-2015）。

本方法适用于土壤中氰化物和总氰化物的测定，应随后续标准版本更新而更新。

当样品量为10g，异烟酸-巴比妥酸分光光度法的检出限为0.01mg/kg，测定下限为0.04mg/kg。

2.方法原理及干扰

2.1方法原理

试样中的氰离子在弱酸性条件下与氯胺T反应生成氯化氰，然后与异烟酸反应，经水解后生成戊烯二醛，最后与巴比妥酸反应生成紫蓝色化合物，该物质在600nm波长处有最大吸收。

2.2干扰和消除

当试样微粒不能完全在水中均匀分散，而是积聚在试剂－空气表面或试剂－玻璃器壁界面时，将导致准确度和精密度降低，可在蒸馏前加5ml乙醇以消除影响。

试样中存在硫化物会干扰测定，蒸馏时加入的硫酸铜可以抑制硫化物的干扰。

试料中酚的含量低于500mg/L时不影响氰化物的测定。

油脂类的干扰可在显色前加入十二烷基硫酸钠予以消除。

2.3安全注意事项

氢氰酸和氰化物属于剧毒物质。

在酸性溶液中，剧毒的氢氰酸气体（带有刺鼻的杏仁味）会挥发出来。

故除非是在特定步骤下进行实验，否则不应酸化样品。

整个实验过程应在通风橱内进行，实验人员在处理被污染的样品时应戴上合适的防毒面具。

3.主要仪器、设备及试剂

3.1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，实验用水为新制备的蒸馏水或去离子水。

3.1.1酒石酸（C4H6O6）。

3.1.2酒石酸溶液：

ρ（C4H6O6）＝150g/L。

称取15.0g酒石酸溶于水中，稀释至100ml，摇匀。

3.1.3硝酸锌[Zn（NO3）2•6H2O]。

3.1.4硝酸锌溶液：

ρ[Zn（NO3）2•6H2O]＝100g/L。

称取10.0g硝酸锌溶于水中，稀释至100ml，摇匀。

3.1.5磷酸：

ρ（H3PO4）＝1.69g/ml。

3.1.6盐酸：

ρ（HCl）＝1.19g/ml。

。

3.1.7盐酸溶液：

c（HCl）＝1mol/L。

量取83ml盐酸缓慢注入水中，放冷后稀释至1000ml。

3.1.8二水合氯化亚锡（SnCl2•2H2O）。

3.1.9氯化亚锡溶液：

ρ（SnCl2•2H2O）＝50g/L。

称取5.0g二水合氯化亚锡溶于40ml盐酸溶液中，用水稀释100ml，临用时现配。

3.1.10硫酸铜（CuSO4•5H5O）。

3.1.11硫酸铜溶液：

ρ（CuSO4•5H5O）＝200g/L。

称取200g五水合硫酸铜溶于水中，稀释至1000ml，摇匀。

3.1.12氢氧化钠（NaOH）。

3.1.13氢氧化钠溶液：

ρ（NaOH）＝100g/L。

称取100g氢氧化钠溶于水中，稀释至1000ml，摇匀，贮于聚乙烯容器中。

3.1.14氢氧化钠溶液：

ρ（NaOH）＝10g/L。

称取10.0g氢氧化钠溶于水中，稀释至1000ml，摇匀，贮于聚乙烯容器中。

3.1.15氢氧化钠溶液：

ρ（NaOH）＝15g/L。

称取15.0g氢氧化钠溶于水中，稀释至1000ml，摇匀，贮于聚乙烯容器中。

3.1.16氯胺T（C7H7ClNNaO2S•3H2O）。

3.1.17氯胺T溶液：

ρ（C7H7ClNNaO2S•3H2O）＝10g/L。

称取1.0g氯胺T溶于水中，稀释至100ml，摇匀，贮存于棕色瓶中，临用时现配。

3.1.18无水磷酸二氢钾（KH2PO4）。

3.1.19冰乙酸（C2H4O2）。

3.1.20磷酸二氢钾溶液（pH=4）。

称取136.1g无水磷酸二氢钾溶于水中，加入2.0ml冰乙酸，用水稀释至1000ml，摇匀。

3.1.21异烟酸（C6H6NO2）。

3.1.22巴比妥酸（C4H4N2O3）。

3.1.23异烟酸—巴比妥酸显色剂

称取2.50g异烟酸和1.25g巴比妥酸溶于100ml氢氧化钠溶液（3.1.15）中，摇匀，临用时现配。

3.1.24氰化钾标准贮备溶液：

ρ（KCN）＝50μg/ml。

标准物质编号：

XXXXXXXX，有效期限：

XXXX年XX月XX日。

3.1.25氰化钾标准使用溶液：

ρ（KCN）＝0.500μg/ml。

吸取10.00ml氰化钾标准溶液于1000ml棕色容量瓶中，用氢氧化钠溶液（3.1.14）稀释至标线，摇匀，临用时现配。

3.2主要仪器和设备

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准A级玻璃量器。

3.2.1分光光度计：

具10mm比色皿，1台，型号：

XXXX，编号：

XXXXXXXX，检定证书编号：

XXXX，检定有效期限，XXXX年XX月XX日。

3.2.2分析天平：

精度为0.01g，，1台，型号：

XXXX，编号：

XXXXXXXX，检定证书编号：

XXXX，检定有效期限，XXXX年XX月XX日。

。

3.2.3恒温水浴装置：

控温精度±1℃，1台，型号：

XXXX，编号：

XXXXXXXX，检定证书编号：

XXXX，检定有效期限，XXXX年XX月XX日。

3.2.4电炉：

600W或800W，功率可调，1台，型号：

XXXX，编号：

XXXXXXXX。

3.2.5全玻璃蒸馏器：

500ml，，仪器装置见HJ745-2015正文图1所示。

3.2.6接收瓶：

100ml容量瓶。

3.2.7具塞比色管：

25ml。

3.2.8量筒：

250ml。

3.2.9样品瓶：

聚乙烯或玻璃材质，60mL或以上规格。

3.2.10一般实验室常用仪器和设备。

4.样品

4.1采集与保存

采样点位的布设和采样方法按照HJ/T166执行，采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4℃左右冷藏保存，样品要充满容器，并在采集后48h内完成样品分析。

4.2样品称量

称取约10g干重的样品于称量纸上（精确到0.01g），略微裹紧后移入蒸馏瓶。

另称取样品按照HJ613进行干物质的测定。

注：

如样品中氰化物含量较高，可适当减少样品称量或对吸收液（试样A）稀释后进行测定。

4.3氰化物试样的制备

连接蒸馏装置，打开冷凝水，在接收瓶中加入10ml氢氧化钠溶液（3.1.14）作为吸收液。

在加入试样后的蒸馏瓶中依次加200ml水、3.0ml氢氧化钠溶液（3.1.13）和10ml硝酸锌溶液，摇匀，迅速加入5.0ml酒石酸溶液，立即盖塞。

打开电炉，由低档逐渐升高，馏出液以2ml/min～4ml/min速度进行加热蒸馏。

接收瓶内试样近100ml时，停止蒸馏，用少量水冲洗馏出液导管后取出接收瓶，用水定容（V1），此为试样A。

4.4总氰化物试样的制备

连接蒸馏装置，打开冷凝水，在接收瓶中加入10ml氢氧化钠溶液（3.1.14）作为吸收液。

在加入试样后的蒸馏瓶中依次加200ml水、3.0ml氢氧化钠溶液（3.1.13）、2.0ml氯化亚锡溶液和10ml硫酸铜溶液，摇匀，迅速加入10ml磷酸，立即盖塞。

打开电炉，由低档逐渐升高，馏出液以2ml/min~4ml/min速度进行加热蒸馏。

接收瓶内试样近100ml时，停止蒸馏，用少量水冲洗馏出液导管后取出接收瓶，用水定容（V1），此为试样A。

注：

如在试样制备过程中，蒸馏或吸收装置发生漏气导致氰化氢挥发，将使氰化物分析产生误差且污染实验室环境，所以在蒸馏过程中一定要时刻检查蒸馏装置的气密性。

蒸馏时，馏出液导管下端务必要插入吸收液液面下，使氰化氢吸收完全。

4.5空白试样的制备

蒸馏瓶中只加200ml水和3.0ml氢氧化钠溶液（3.1.13），按步骤4.3或4.4操作，得到空白试验试样B。

注：

试料需要在一天之内分析完毕，否则应在4℃下保存，保存时间不超过一周。

5.分析步骤

5.1校准曲线绘制

取6支25ml具塞比色管，分别加入氰化钾标准使用溶液0.00、0.10、0.50、1.50、4.00和10.00ml，再加入氢氧化钠溶液（3.1.14）至10ml。

标准系列中氰离子的含量分别为0.00、0.05、0.25、0.75、2.00、5.00μg。

向各管中加入5.0ml磷酸二氢钾溶液，混匀，迅速加入0.30ml氯胺T溶液，立即盖塞，混匀，放置1min～2min。

向各管中加入6.0ml异烟酸-巴比妥酸显色剂，加水稀释至标线，摇匀，于25℃显色15min（15℃显色25min；30℃显色10min）。

分光光度计在600nm波长下，10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。

以氰离子的含量（μg）为横坐标，以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

注：

氰化氢易挥发，因此以上每一步骤操作都要迅速，并随时盖紧瓶塞。

5.2试样的测定

从试样A中吸取10.0ml试料A于25ml具塞比色管中，按照5.1的步骤进行试样的测定。

5.3空白试验

从试样B中吸取10.0ml空白试料B于25ml具塞比色管中，按照5.1的步骤进行空白试样的测定。

6.结果计算与表示

6.1结果计算

氰化物或总氰化物含量ω（mg/kg），以氰离子（CN—）计，按式

（1）计算：

……

（1）

式中：

w——氰化物或总氰化物（105℃干重）的含量，mg/kg；

A——试料A的吸光度；

A0——空白试料B的吸光度；

a——校准曲线截距；

b——校准曲线斜率；

V1——试样A的体积，ml；

V2——试料A的体积，ml；

m——称取的样品质量，g；

Wdm——样品中干物质含量，%。

6.2结果表示

当测定结果小于1mg/kg，保留小数点后两位；当测定结果大于等于1mg/kg，保留三位有效数字。

7.方法能力验证

7.1标准曲线的建立

按照5.1的步骤，在600nm波长下，10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。

以氰离子的含量（μg）为横坐标，以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

曲线信息见表1：

表1校准曲线

标准曲线

1

2

3

4

5

6

氰化钾标准使用溶液体积（ml）

0.00

0.10

0.50

1.50

4.00

10.00

氰离子的含量（µg）

0.00

0.05

0.25

0.75

2.00

5.00

吸光度值A

（A-A0）

由表1可知，实验室校准曲线Y=bX+a，r=>0.999，满足本方法要求。

图1标准曲线

7.2检出限和测定下限

按照样品分析的全部步骤，实验室重复测定7个空白试样（4.5）。

在仪器最佳稳定状态下测定空白值，统计其标准偏差并计算其检出限，检出限=t（n-1,0.99）×S（其中t（n-1,0.99）=3.143），结果如下表2和表3所示：

表2方法检出限测定数据（氰化物）

空白试样

1

2

3

4

5

6

7

样品浓度（mg/kg）

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

检出限MDL（mg/kg）

注：

方法检出限测定次数最少7次，可以适当增加测定次数，t值取值见HJ168-2020。

由表2可知，当样品量为10g，实验室测定硝酸盐氮的检出限为0.00xmg/kg（测定下限为4倍检出限），大于仪器检出限0.00xmg/kg，所以检出限为实验室检出限计算值，该值小于方法检出限0.01mg/kg（测定下限0.04mg/kg），符合标准方法要求。

表3方法检出限测定数据（总氰化物）

空白试样

1

2

3

4

5

6

7

样品浓度（mg/kg）

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

检出限MDL（mg/kg）

注：

方法检出限测定次数最少7次，可以适当增加测定次数，t值取值见HJ168-2020。

由表3可知，当样品量为10g，实验室测定硝酸盐氮的检出限为0.00xmg/kg（测定下限为4倍检出限），大于仪器检出限0.00xmg/kg，所以检出限为实验室检出限计算值，该值小于方法检出限0.01mg/kg（测定下限0.04mg/kg），符合标准方法要求。

7.3准确度

7.3.1精密度

7.3.1.1标准物质

实验室分别对氰化物含量分别为0.04mg/kg、2.50mg/kg和4.50mg/kg的土壤标准样品进行了6次重复测定，结果如表4所示：

表4方法精密度测定数据（氰化物）

标准样品

测定结果

标准值（mg/kg）

0.04

2.50

4.50

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

方法精确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表4可知，本实验室6次测试结果所得的相对标准偏差为x.x%～xx%，精密度符合标准方法要求。

实验室分别对总氰化物含量分别为0.04mg/kg、2.50mg/kg和4.50mg/kg的土壤标准样品进行了6次重复测定，结果如表5所示：

表5方法精密度测定数据（总氰化物）

标准样品

测定结果

标准值（mg/kg）

0.04

2.50

4.50

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

方法精确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表5可知，本实验室6次测试结果所得的相对标准偏差为x.x%～xx%，精密度符合标准方法要求。

7.3.1.2实际样品

实验室分别对氰化物含量为未检出的背景土壤、农田土壤、城市土壤和建设用地土壤分别进行加标测定，加标浓度为0.04mg/kg、0.04mg/kg、22.0mg/kg和22.0mg/kg，进行了6次重复测定，结果如表6所示：

表6方法精密度测定数据（氰化物）

样品

测定结果

样品类型

背景土壤

农田土壤

城市土壤

建设土壤

实际值（mg/kg）

ND

ND

ND

ND

加标值（mg/kg）

0.04

0.04

22.0

22.0

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

方法精确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表6可知，本实验室6次测试结果所得的相对标准偏差为x.x%～xx%，精密度符合标准方法要求。

实验室分别对总氰化物含量为未检出的背景土壤、农田土壤、城市土壤和建设用地土壤分别进行加标测定，加标浓度为0.04mg/kg、0.04mg/kg、22.0mg/kg和22.0mg/kg，进行了6次重复测定，结果如表7所示：

表7方法精密度测定数据（总氰化物）

样品

测定结果

样品类型

背景土壤

农田土壤

城市土壤

建设土壤

实际值（mg/kg）

ND

ND

ND

ND

加标值（mg/kg）

0.04

0.04

22.0

22.0

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

标准偏差S（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

方法精确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表7可知，本实验室6次测试结果所得的相对标准偏差为x.x%～xx%，精密度符合标准方法要求。

7.3.2正确度

7.3.2.1标准物质

实验室分别对氰化物含量分别为0.04mg/kg、2.50mg/kg和4.50mg/kg的土壤标准样品进行了6次重复测定，结果如表8所示：

表8方法正确度测定数据（氰化物）

标准样品

测定结果

标准值（mg/kg）

0.04

2.50

4.50

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

相对误差（%）

注：

方法正确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表8可知，本实验室6次测试结果所得的相对误差为x.x%～xx%，正确度符合标准方法要求。

实验室分别对总氰化物含量分别为0.04mg/kg、2.50mg/kg和4.50mg/kg的土壤标准样品进行了6次重复测定，结果如表9所示：

表9方法正确度测定数据（总氰化物）

标准样品

测定结果

标准值（mg/kg）

0.04

2.50

4.50

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

相对误差（%）

注：

方法正确度验证浓度的具体取值要求见HJ168-2020。

由表9可知，本实验室6次测试结果所得的相对误差为x.x%～xx%，正确度符合标准方法要求。

7.3.2.2实际样品

实验室分别对氰化物含量为未检出的背景土壤、农田土壤、城市土壤和建设用地土壤分别进行加标回收率测定，加标浓度为0.04mg/kg、0.04mg/kg、22.0mg/kg和22.0mg/kg，进行了6次重复测定，结果如表10所示：

表10方法正确度测定数据（氰化物）

样品

测定结果

样品类型

背景土壤

农田土壤

城市土壤

建设土壤

实际值（mg/kg）

ND

ND

ND

ND

加标值（mg/kg）

/

0.04

/

0.04

/

22.0

/

22.0

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

实际样品正确度验证应选择对适用范围内每个样品类型的1～3个浓度或含量（应尽可能包含适用的生态环境质量标准、生态环境风险管控标准、污染物排放标准限值的浓度或含量）的样品进行加标回收率测定。

根据实际情况选择数量和实际浓度，具体见HJ168-2020。

由表10可知，本实验室6次测试结果所得的加标回收率为x.x%～xx%，正确度符合标准方法要求。

实验室分别对总氰化物含量为未检出的背景土壤、农田土壤、城市土壤和建设用地土壤分别进行加标回收率测定，加标浓度为0.04mg/kg、0.04mg/kg、22.0mg/kg和22.0mg/kg，进行了6次重复测定，结果如表11所示：

表11方法正确度测定数据（总氰化物）

样品

测定结果

样品类型

背景土壤

农田土壤

城市土壤

建设土壤

实际值（mg/kg）

ND

ND

ND

ND

加标值（mg/kg）

/

0.04

/

0.04

/

22.0

/

22.0

样品浓度（mg/kg）

1

2

3

4

5

6

平均值

（mg/kg）

相对标准偏差RSD（%）

注：

实际样品正确度验证应选择对适用范围内每个样品类型的1～3个浓度或含量（应尽可能包含适用的生态环境质量标准、生态环境风险管控标准、污染物排放标准限值的浓度或含量）的样品进行加标回收率测定。

根据实际情况选择数量和实际浓度，具体见HJ168-2020。

由表11可知，本实验室6次测试结果所得的加标回收率为x.x%～xx%，正确度符合标准方法要求。

8.监测实例

本单位实验室两组人员分别对背景土壤、农田土壤、城市土壤和建设用地土壤的土壤进行采样监测，同时进行样品加标测定，加标浓度为一倍样品浓度（未检出时为测定下限浓度）。

测定结果如表12到表19所示：

8.1氰化物监测实例

表12监测实际样品测定数据（背景土壤）

实际样品测定结果

人员1

人员2

质控措施

校核结果

加标浓度（mg/kg）

/

/

☑空白合格

☑标样合格

☑中间点合格

样品浓度（mg/kg）

加标回收率（%）

人员相对误差（%）

注：

空白试验测试结果应低于方法检出限。

由表12可知，本实验室两组人员测定结果相对误差为XX%，符合实验室人员比对分析质量控制要求；样品加标回收率为x.x%到x.x%，符合方法标准要求。

表13监测实际样品测定数据（农田土壤）

实际样品测定结果

人员1

人员2

质控措施

校核结果

加标浓度（mg/kg）

/

/

☑空白合格

☑标样合格