使用符合國家標準的優級純或高純(如微電子級)化學試劑。 實驗用水為去離子水或純度達到比電阻≥18 MΩ·cm 的水。
儀器和設備
顆粒物采樣器:使用的環境空氣顆粒物采樣器(含切割器)性能和技術指標應符合HJ/T 374 和HJ 93的規定。污染源廢氣顆粒物采樣器采樣流量為5L/min ~80L/min ,其性能和技術指標應符合 HJ/T48 的規定。
電感耦合等離子體發射光譜儀 儀器主要檢定項目及計量性能至少應符合國家計量檢定規程JJG 768中規定的B級要求。(上海美析儀器有限公司)
微波消解儀:具有程式化功率設定功能。
微波消解容器:PFA Teflon 或同級材質。
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(HNO
3)=1.42g/ml。
鹽酸:ρ(HCl)=1.19g/ml。
過氧化氫: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(標準系列空白溶液)。 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。
標準溶液:市售有證標準溶液。多元素標準貯備溶液:ρ=100mg/L。單元素標準貯備 溶液:ρ=1000mg/L 。
石英濾膜,特氟龍濾膜或聚丙烯等有機濾膜。 對粒徑大于0.3μm顆粒物的阻留效率不低于99% 。
石英濾筒,玻纖濾筒。 對粒徑大于0.3μm 顆粒物的阻留效率不低于99.9% 。空白濾筒中目標金屬元素含量應 小于等于排放標準限值的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 的要求設置環境空氣采樣點位。采集濾膜樣品時,使用中流量采樣器,至少采集10m
3(標準狀態)。當金屬濃度較低或采集PM10(PM2.5)樣品時,可適當增加采樣體 積,采樣時應詳細記錄采樣環境條件。無組織排放大氣顆粒物樣品的采集,按照HJ/T 55中 有關要求設置監測點位,其它同環境空氣樣品采集要求。污染源廢氣樣品采樣過程按照GB/T 16157中顆粒物采樣的要求執行。使用煙塵采樣器采集濾筒樣品至少0.600m
3(標準狀態干 煙氣)。當重金屬濃度較低時可適當增加采樣體積。如管道內煙氣溫度高于需采集的相關金 屬元素熔點,應采取降溫措施,使進入濾筒前的煙氣溫度低于相關金屬元素的熔點。
樣品保存
濾膜樣品采集后將有塵面兩次向內對折,放入樣品盒或紙袋中保存;濾筒樣品采集后將 封口向內折疊,豎直放回原采樣套筒中密閉保存。 樣品在干燥、通風、避光、室溫環境下保存。
試樣制備——微波消解
取適量濾膜或濾筒樣品(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),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 或同級材質)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(HNO
3)=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 浸沒其中,加蓋,置于消解罐組件中并旋緊,放到微波轉盤架上。設定消解溫度為200 ℃, 消解持續時間為15 min 。消解結束后,取出消解罐組件,冷卻,以水淋洗微波消解容器內壁, 加入約10 ml水,靜置0.5 h 進行浸提。將浸提液過濾到100 ml 容量瓶中,用水定容至100 ml 刻度,待測。當有機物含量過高時,可在消解時加入適量的過氧化氫(ω(H
2 O
2)=30 %)以分解有機物。
實驗室樣品空白
取與樣品相同批號、相同面積的空白濾膜或濾筒,按與試樣制備相同的步驟制備實驗室空白試樣。
分析步驟
儀器參數
采用儀器生產廠家推薦的儀器工作參數。表1 給出了測量時參考分析條件。

點燃等離子體后,按照廠家提供的工作參數進行設定,待儀器預熱至各項指標穩定后開始進行測量。
波長選擇
分析測定
校準曲線
基于顆粒物樣品實際化學組成,表2 給出了標準溶液濃度參考范圍。建議在此范圍內除 標準系列空白溶液(1+99(標準系列空白溶液)。 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),依次加入多元素標準儲備液(標準溶液:市售有證標準溶液。多元素標準貯備溶液:ρ=100 mg/L。單元素標準貯備 溶液:ρ=1000 mg/L 。
)配制3 ~5個濃度水平的標準系列。各濃度點用硝酸溶液(1+99(標準系列空白溶液)。 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。可根據實際樣品中待測元素濃度情況調 整校準曲線濃度范圍。
將標準溶液依次導入發射光譜儀進行測量,以濃度為橫坐標,元素響應強度為縱坐標進 行線性回歸,建立校準曲線。
樣品測定
分析樣品前,用系統洗滌溶液(硝酸溶液:2+98(系統洗滌溶液)。 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 系統中的殘留物。)沖洗系統直到空白強度值降至最低,待分析信號 穩定后開始分析樣品。樣品測量過程中,若樣品中待測元素濃度超出校準曲線范圍,樣品需稀釋后重新測定。
結果計算與表示——結果計算 顆粒物中金屬元素的濃度按下列公式計算: