科技成果

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成果名称: 固体废物六价铬成分分析标准物质

成果登记号: 9612022Y3015

第一完成单位: 陕西省地质矿产实验研究所有限公司

联 系 人: 熊英

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新产品

技术领域: 环境保护

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 化学分析(包括定性分析、定量分析等)(150.2510)

应用状态: 产业化应用

完成人: 熊英,杨柳晨,韩张雄,王虎,胡建平,冯小娟,路星锋,孙阳,陈文科,倪天阳

成果简介:

本成果属计量与测试技术领域,适用于固体废物样品六价铬检测质量控制和量值溯源,可为全国重点行业企业用地监测、调查和治理修复、危险性固体废物鉴别、土壤水系沉积物和固体废物六价铬检验检测方法(HJ687-2014、HJ1082-2019)验证等质量控制,提供技术支撑。

项目主要内容:

项目组在充分调研我国含铬工业固废的基础上,筛选具有代表性的电镀污染固体废物和铬盐污染固体为研究对象,采集4种具有不同铬污染浓度梯的候选物样品(其中1种为电镀污染固体。其余3种均为铬盐污染固体物);每种候选物样品分别经自然风干、除杂、初加工、105℃干燥去负水、球磨机全部研磨通过0.15mm。制备好的候选物样品用棕色PET塑料分装,加盖封膜,包装规格为50g/瓶。60Co辐照灭菌。

 重点对固体废物六价铬的分析方法进行方法学研究,对行业标准《固体废物六价铬的测定碱消解火焰原子吸收分光光度法 》(HJ687-2014)进行了充分的验证和优化,特别是方法正确度的研究,在没有适宜标准物质的基础上,采用空白和基体加标(加标物包含水溶性六价铬-重铬酸钾和水不溶性六价铬-铬酸铅)、不同提取方式比对等验证了定值分析方法的准确可靠性;从方法原理到试验结果证实六价铬的量值包含了其所有的化学形态;进行了分析方法稳健度的研究,影响六价铬检测结果正确度的主要因素是提取温度和搅拌速度;研究了不同测量方法的计量兼容性。

按照国家一级标准物质技术规范,完成了 4种固体废物(1种为电镀污染污泥、3种为铬盐污染土壤)六价铬的均匀性、稳定性检验;组织7-9 家实验室参加协作定值,按照优化后的行业标准(HJ687-2014)对六价铬进行定值,建立计量溯源性,使特性量通过参考标准能够溯源至SI单位;经统计检验,以总均值为认定值,合理评价六价铬的不确定度。

项目特点:

1、针对性强:本项目紧紧围绕全国重点行业企业用地调查、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的实施要求,从标准物质候选物筛选、六价铬的量值梯度、定值分析方法等满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600—2018)》等标准规范的要求。

2、应用面广:研究成果可直接应用于六价铬污染土壤治理修复质量评估,危险性固体废物鉴别、土壤和固体废物六价铬分析方法确认,检测技术人员能力考核,检验检测机构土壤和固体废物六价铬能力验证及资质认定、土壤和固体废物六价铬分析方法改进等。

3填补多项国内外空白通过国内外标准物质数据库查新,目前国内与六价铬有关的标准物质,有“土壤壤六价铬成分分析标准物质(程序定义量)GBW07581~ GBW075855种,该套标准物质候选物农用地土壤国外涉及土壤六价铬标准物质有美国生产的NISTSRM -2700NISTSRM - 2701两种。该标准物质候选物采用土壤基体和铬矿石加工尾矿按一定比例混合制备;与固体废物六价铬标准物质有关的标准物质为欧盟生产的BAM-S004”,但该标准物质的基体为化妆品玻璃容器材质(粒度为10mm的颗粒)。 本项目成果“固体废物六价铬成分分析标准物质”共4种。无论从基体类型、还是六价铬的量值梯度填补了国内外固体废物六价铬成分分析标准物质的空白。

项目的技术原理及关键技术

标准物质是以特性量值的均匀性、稳定性、准确性和计量溯源性等特性为主要特征的,为获得这些基本特征,标准物质应满足材质均匀、量值稳定、定值准确、具有与被测物质相近的组成和特性等基本要求,并具有计量溯源性的基本属性。

关键技术是候选物的选采和定值方法研究,固体废物六价铬成分分析标准物质候选物,重点考虑不同来源的铬污染废料,选择了具有代表性的电镀污染污泥和铬盐污染土壤,六价铬的量值增加了2个大于风险管控值的浓度。

六价铬的定值分析方法的验证与确认是本项目顺利实施的关键,对HJ687-2014 《固体废物六价铬测定 碱消解火焰原子吸收分光光度法》标准分析方法中六价铬的提取原理和条件进行了验证优化。

技术经济指标

标准物质的候选物涵盖我国土壤的主要类型和六价铬污染的主要类型。

主要技术指标见表1 。

                1  固体废物六价铬成分分析标准物质

标准物质编号

GF-Cr0

JSYD-Cr1

JSYD-Cr2

JSYD-Cr3

固废基质

电镀污染污泥

铬盐污染土壤

六价铬

(mg/kg

5.1±1.1

28.8±26

84.6±5.3

 

427±31

 

促进环保科技进步作用

在项目研究过程中,探索实践了环境监测计量标准与环境评价标准的充分融合,在定值分析方法研究中将《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》(GB/T 27417 -2017)应用于优化后的分析方法验证或确认,提供了满足预期用途(能测量样品中所有形式的六价铬、而样品中的三价铬不干扰测定)的客观有效证据,对环境监测计量标准的发展具有较好的示范作用;对土壤和固体废物六价铬分析方法的研究,揭示了“混合碱液”提取六价铬的原理以及原标准分析方法在样品溶液制备过程存在的问题和不足,证实了HJ687-2014 HJ1082-2019 2个标准分析方法完全可以通用,测量方法除原子吸收分光光度法外,还可以采用电感耦合等离子发射光谱法。研究成果对后期相关标准方法的制修订提供技术支撑,促进土壤和固体废物六价铬分析测试技术的进步。

应用推广情况

《固体废物六价铬成分分析标准物质》,得到了多家检验检测机构的实际应用,在计量认证、方法确认、人员技术能力考核发挥了重要的作用

“固体废物六价铬成分分析标准物质”(编号:GF-Cr-0~GF-Cr-3)经四川省地矿局成都综合岩矿测试中心、江苏省地质工程勘察院等机构应用,为固体废物六价铬分析方法的验证和技术人员检测能力的考核,发挥了较好的作用,样品检测结果精密度良好,数据稳定,获得了应用单位的好评。特别是通过本标准物质对《固体废物六价铬的测定 碱消解-火焰原子吸收分光光度法》(HJ687-2014)进行系统确认,提高了使用机构固体废物中六价铬的检测技术能力,试用结果表明,该标准物质,具有较好的适用性,定值结果准确可靠,不确定度评定合理,可以满足固体废物六价铬分析质量的控制要求。