中国典型类型土壤中有机氯农药和多氯联苯成分分析标准物质的研制

目前我国有1个有机氯农药(OCPs)分析标准物质,3个多氯联苯(PCBs)分析标准物质;欧洲有1个OCPs分析标准物质和2个PCBs分析标准物质。美国、国际原子能机构和日本等组织研制了沉积物中OCPs、PCBs和多环芳烃的有机分析标准物质,这些标准物质的基质性质、浓度水平与我国地质样品基质性质、实际污染情况不符。本文针对我国土壤类型的分布特点、污染特征及实际样品检测情况,采集典型地区的土壤作为候选物,利用传统的气相色谱-质谱法、气相色谱-串联质谱法、气相色谱-电子捕获检测器法和现代分析技术方法——同位素稀释质谱法,严格按照国家一级标准物质技术规范和相关标准研制了6个土壤有机分析标准物质(编号为GBW07469~GBW07474),基本涵盖了我国典型土壤类型,包括褐土、水稻土、黄壤土和草甸土;定值化合物包括全国地质大调查必测的8种OCPs(α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、p,p’-DDE、p,p’-DDD、o,p’-DDT、p,p’-DDT)和选测的7种PCBs(PCB28、52、101、118、153、138、180),含量范围为3.9μg/kg~2.31 mg/kg。此批标准物质的基质性质、目标组分的浓度水平和污染特征与实际环境样品具有较好的一致性,而且目标物种类多,含量范围宽,可以满足我国不同地区、不同程度污染的土壤样品中OCPs和PCBs同时测定的质量监控需求。     

气相色谱-质谱法同时测定河流沉积物中多环芳烃和有机氯农药

建立了用加速溶剂萃取,气相色谱-质谱法同时测定河流沉积物中16种多环芳烃和19种有机氯农药的分析方法,优化了萃取溶剂、萃取温度和时间、凝胶渗透色谱收集时间、固相萃取洗脱溶剂和洗脱体积等条件。16种多环芳烃的方法检出限在0.15~0.59 ng/g,加标回收率为82%~102%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.1%~4.5%。19种有机氯农药的方法检出限在0.14~2.23 ng/g,加标回收率为71%~108%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.0%~4.5%。实际样品的测定结果表明,该方法分离效果较好,能够满足沉积物样品中多环芳烃和有机氯农药的分析要求。     

地下水中有机污染物分析质量控制研究

建立了水中96种有机化合物的分析配套方案,包括吹扫捕集-气相色谱质谱法测定水中挥发性有机化合物,气相色谱火焰光度检测器测定水中有机磷农药,气相色谱电子捕获检测器测定水中有机氯农药和多氯联苯,高效液相色谱二极管阵列-荧光检测器联用测定水中多环芳烃。方法检出限满足中国地质调查局《地下水污染调查评价规范》的要求。同时对样品测试中质量控制方法进行研究,制定了一套行之有效的质量控制方案,质量控制结果满意。     

河流沉积物多环芳烃标准样品的制备与定值

多环芳烃环境标准样品是保证多环芳烃环境监测和污染调查数据可靠性以及不同实验室间分析数据可比性必不可少的计量工具。美国NIST、欧盟IRMM、英国LGC等研究机构已有沉积物多环芳烃环境标准样品,但浓度水平大部分集中在mg/kg浓度水平,与我国当前的污染水平存在一定差距,难以满足痕量分析(μg/kg)质量保证与质量控制的要求。而我国受天然基体标准样品制备技术和定值分析技术的制约,尚没有研制沉积物多环芳烃环境标准样品。本文研制了适合我国多环芳烃环境监测和科学研究需要的河流沉积物标准样品。沉积物样品采集自松花江哈尔滨段流域,经过自然阴干、研磨、筛分、混匀和灭菌等加工处理,分层随机抽取15瓶样品对16种多环芳烃进行均匀性研究,结果表明样品均匀性良好。在30℃避光保存条件下,采用线性模型进行稳定性研究,标准样品在16个月稳定性检验期间未发现不稳定变化趋势。11家实验室对该河流沉积物标准样品采用气相色谱-质谱法和液相色谱法进行联合定值,经统计分析处理评定出14种多环芳烃的标准值和不确定度,并给出2种多环芳烃的参考值,特性量值在6.9~158 μg/kg之间,不确定度在1.5~25 μg/kg之间,可以满足多环芳烃痕量分析质量保证与质量控制的要求。该标准样品被批准为国家标准样品,填补了国内此类标准样品和标准物质空白,已成功应用于土壤和沉积物样品中多环芳烃的监测,可为进一步开展有机污染物环境基体标准样品研制提供参考和借鉴。     

微波萃取-气相色谱/气相色谱-质谱法测定土壤中18种有机氯农药

采用微波萃取-Florisil固相萃取柱净化分离、气相色谱和气相色谱-质谱相结合的方法测定土壤中的痕量半挥发性有机氯农药。优化了微波萃取和固相萃取柱净化条件,在最优条件下18种有机氯农药(α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、七氯、艾氏剂、环氧七氯、硫丹Ⅰ、p,p′-DDE、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹Ⅱ、p,p′-DDD、o,p′-DDT、异狄氏剂醛、硫丹硫酸酯、p,p′-DDT、甲氧滴滴涕)的回收率在89.56%~114.22%。对气相色谱和气相色谱-质谱法的仪器检出限、回收率、精密度和方法检出限进行对比,确定了采用气相色谱-质谱定性和气相色谱定量相结合的方法,测定实际土壤样品中的有机氯农药,使得定性和定量的准确度都得到提高。     

气相色谱-串联质谱技术分析地质调查植物样品中持久性有机污染物的优势

对于复杂基质的样品,采用气相色谱法、气相色谱-质谱法( GC - MS)不能满足当前痕量水平分析的要求,串联质谱已发展成一种有机分析测试的成熟技术可应用于地质调查样品分析.本文建立了气相色谱-串联质谱技术( GC - MS - MS)分析植物样品中有机氯农药及多氯联苯的方法,通过对植物样品(圆白菜、菠菜、胡萝卜、橘子)分析,系统比较了GC- MS-MS与气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)和气相色谱-选择离子-质谱( GC - SIS - MS)三种分析技术的检出限、定性定量分析结果,确认了分析方法的适用性.GC- MS-MS方法的检出限为0.03～0.29 ng/g,大部分化合物均低于GC -ECD的检出限,是GC - SIS -MS检出限的0.4倍.GC- MS-MS分析表明,圆白菜不含反式-氯丹,排除了GC-ECD的假阳性检出;检测胡萝卜等基质复杂、净化困难的样品,GC- MS-MS也表现出良好的定性定量能力;检出低含量水平样品菠菜含有0.26 ng/g六氯苯,而气相色谱未检出,表明GC- MS-MS显著提高了分析灵敏度,能够对样品中低含量的化合物进行准确定量.在三种分析技术中,GC- MS-MS在样品的准确定性、复杂基质样品分析灵敏度、低含量水平准确定量等方面都具有独特的优势,同时能够应用于复杂样品检测结果的确证.     

气相色谱-高分辨质谱联用测定地下水中16种典型痕量含氯持久性有机污染物

9种有机氯农药(α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、六氯苯、p,p’-DDE、p,p’-DDD、o,p '-DDT和P,p’-DDT)和7种指示性多氯联苯(PCB 28、PCB 52、PCB 101、PCB 118、PCB 138、PCB 153和PCB 180)是我国地下水水质调查的必测和选测的持久性有机污染物.目前采用的气相色谱-电子捕获检测器和气相色谱-质谱-选择离子监测分析技术,无法对地下水中这16种痕量和超痕量典型含氯持久性有机污染物进行准确的定性和定量分析.本文建立了地下水中16种典型含氯持久性有机污染物的固相圆盘萃取-气相色谱-高分辨质谱分析方法,目标物检出限为0.10 ～0.20 ng/L,基体加标回收率为61.9％ ～93.3％,精密度(RSD,n=5)为2.41％ ～20.0％,能够对地下水中痕量目标物进行准确定性和定量.应用该方法检测了两个地区16个地下水样品中的目标物.结果表明,两地实际样品中均未检出多氯联苯,而普遍检出急性毒性最强的γ-HCH和致癌活性最高的α-HCH,根据α-HCH和γ-HCH浓度的比值可以初步判断,两个地区的地下水样品有受到新的HCH排放源污染的可能性.     

气相色谱-质谱法初步鉴定不同品质的麝香

通过气相色谱-质谱法对不同麝香样品乙醇提取物进行初步定性分析,以判断不同麝香样品的品质。结果表明,天然麝香样品中除含有效成分麝香酮外,还含有多种甾类化合物;而几种市售麝香样品中有些仅麝香酮含量较为显著,几乎不含甾类化合物,其他物质为高级脂肪酸(酯)。通过乙醇提取气相色谱-质谱法可简单、快速、有效鉴定不同麝香的品质。     

气相色谱-质谱联用法测定土壤中16种多环芳烃

应用加速溶剂萃取气相色谱-质谱联用法测定土壤中16种多环芳烃。确定了二氯甲烷-丙酮(体积比1:1)作为提取溶剂,方法检出限为0.10～3.90ng/g,加标回收率为72.6%～123.5%。方法检出限较低,精密度好,适用于土壤样品中多环芳烃的分析。     

海河流域滹沱河冲洪积扇地下水中农药污染及分布特征

地下水是海河流域滹沱河冲洪积扇重要的饮用水水源,农业种植过程中施用的农药会导致地下水污染,该地区地下水中农药的污染调查工作相对匮乏。为了研究滹沱河冲洪积扇地下水中农药的污染及分布特征,本文利用气相色谱-质谱联用技术分析了30组地下水样品中75种农药组分,用统计学方法对结果进行分析。结果显示:30个采样点中均有农药检出,检测的75种农药中检出40种,有机氯、有机磷、有机氮三类均有检出。检出率最高的为3-羟基呋喃丹(93.3%)、敌杀磷(90.0%)、地茂散(90.0%),30个样品检出浓度之和最大的为呋喃丹(4860.6ng/L)。研究区内三类农药平均检出浓度有机氯(70.8ng/L)有机磷(392.7ng/L)有机氮(580.9ng/L),这主要与三类农药的使用历程和性质相关:有机氯类农药由于其高毒、难降解等特性在1983年被禁用;21世纪初,相对高效、易降解的有机磷类和有机氮类农药应用广泛。三类农药的空间分布特征为从冲洪积扇顶部到中部,农药含量逐渐减少,这主要受冲洪积扇水文地质特征的影响。研究区内HCHs来源为近期林丹使用或HCHs工业降解,DDTs来源为新DDT源的释放或历史上的使用。研究结果可为我国地下水农药的污染监测和地下水相关标准制定提供数据支撑。     

痕量金及金矿石标准物质复制

1986年至2007年期间,中国先后研制了适用于区域地球化学调查、矿产勘查与评价、采矿与选冶等不同工作需求的背景、异常、中等、高含量以及矿化、边界品位、精矿等不同品级的痕量金和矿石金系列标准物质。经过多年使用尤其是近年来使用量的递增,这些标准物质中多数样品已经或已近耗尽,急需研制替代的标准物质。2016—2018年,本文严格按照国家一级标准物质研制的相关规范,开展了7个痕量金(GBW07805、GBW07806、GBW07243～GBW07247)和3个矿石金[GBW(E)070012、GBW07807、GBW07299]地球化学标准物质的复制工作。在全国范围内选采了矿床和介质类型具有代表性的候选物,经粗碎、烘干、组合配置、细碎、过筛、混匀等步骤制备而成。经粒度检查,样品粒径达到0.74μm的累计含量达到99%以上,符合规范要求。本系列标准物质采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、火焰原子吸收光谱法(FAAS)及石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)等经典可靠的分析方法测定金含量,每个样品随机抽取25瓶子样进行均匀性检验测试,相对标准偏差(RSD)均都小于10%,方差检验的F值均小于单尾临界值F_(0.05(24,25))=1.98,表明样品均匀性良好。在一年的考察期内,定值成分未发现统计学意义上的明显变化,证明样品的稳定性良好。由中国5家具有金测试经验、技术力量强的实验室,采用经典可靠的多种测试方法共提供了292组分析数据完成定值测试。原始数据经统计检验并剔除可疑值后符合正态分布,以算术平均值作为标准值,并按照最新规范详细评定了不确定度。复制的标准物质量值准确可靠,不确定度合理。与原批次相比,两个批次的认定值基本一致,定值数据的标准偏差呈缩小趋势,符合标准物质复制的要求。本系列金标准物质含量范围广,适用于不同含量级次的量值比对和分析监控,可以满足地质矿产研究、区域地球化学调查、金矿勘查与评价的需要。     

Noble metals in black shales of the Sukhoi Log gold deposit (East Siberia): evidence from scintillation arc atomic-emission spectrometry

Scintillation arc atomic-emission spectrometry (SAES) is used to study noble metals (NM), including Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Os, Rh, and Ru, in black shales of the Sukhoi Log gold deposit (Irkutsk Region, Russia), with a focus on NM total contents in samples and on the compositions and sizes of NM-bearing particles. The estimated sizes of gold particles and their distribution are confirmed by results of scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray microanalysis (SEM-EDX). The SAES results are in satisfactory agreement with earlier SEM-EDX data on NM species but reveal a much greater number and diversity of element associations.     

钛铁矿化学成分标准物质研制

当前我国没有钛铁矿化学成分标准物质,只有与其相似的钒钛磁铁矿石标准物质,国外钛铁矿标准样品主要是钛铁矿精矿,不能有效地进行分析质量控制,因此迫切急需研制钛铁矿化学成分标准物质。本文研制了5个钛铁矿化学成分标准物质。样品采自山东省莒县棋山钛铁矿矿区、山东省沂水常庄钛铁矿矿区和河北省承德黑山钛铁矿矿区,采用流化床对撞式气流粉碎磨将样品细碎至粒度小于50μm,混合均匀后进行均匀性和稳定性检验,代表性元素的电感耦合等离子体发射光谱和电感耦合等离子体质谱分析结果表明方差检验的F值小于临界值,样品均匀性良好;所检验的元素经18个月6次分析,均未发现统计学意义的明显变化,样品的短期和长期稳定性良好;烘样温度(20~60℃)对亚铁(FeO)的稳定性并无影响,亚铁不会发生氧化。选择11家具有资质的实验室,采取经典分析方法与现代仪器分析技术相结合的方式,选用两种以上不同原理的准确度高的可靠方法对该标准物质联合定值,依照JJF 1343—2012和一级标准物质技术规范,5个钛铁矿化学成分标准物质给出了46项组分(包括主量、痕量和全部稀土元素)的认定值和不确定度,TiO2的含量范围为2.97%~19.76%,TFe的含量范围为18.88%~51.30%,基本涵盖了我国钛铁矿成矿类型,能够满足钛铁矿勘查、评价和开发的需求。     

气相色谱-同位素比值质谱法测定天然气水合物气体单体碳氢同位素

天然气水合物气体同位素组成数据是其气体成因、运移与积聚过程研究的重要参数。目前天然气水合物气体单体碳、氢同位素仪器分析技术主要借鉴天然气的分析方法,但对水合物气的分解、收集、储存等前处理技术缺乏系统研究。本文利用气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)技术,对比研究了顶空法、注射器法和排水法等水合物气体分解与收集方法的实用性,以及铝塑气袋和丁基橡胶塞密封的玻璃顶空瓶对分解气的储存效果。实验结果表明:在丁基橡胶塞密封的玻璃顶空瓶内真空分解且原位储存是水合物气体单体碳、氢同位素分析的最佳前处理方法。方法标准偏差为0.12‰～0.23‰[δ13C-(C1-C3,CO2)]、1.0‰～1.8‰[δD-(C1-C3)];相对标准偏差(RSD,n=6)为0.38%～0.86%[δ13C-(C1-C3,CO2)]、0.62%～1.00%[δD-(C1-C3)]。通过对南海神狐海域、祁连山冻土区、人工合成水合物样品的分析测定,表明该方法简便实用、适用范围宽,可满足天然气水合物气体单体碳、氢同位素的分析要求。     

Preparation and Certification of High-Grade Gold Ore Reference Materials (GAu 19-22)

Two types of gold deposit with both good homogeneity and a high-grade of gold were selected to prepare four gold ore reference materials (GAu-19,GAu-20,GAu-21 and GAu-22) by the Institute of Geophysical and Geochemical Exploration (IGGE),China.Seven laboratories participated in the certification programme. Volumetric methods for GAu19-21 and atomic absorption spectrometry for GAu-22 were used for the homogeneity testing,the coefficient of variation being found to be less than 3%.After sample digestion and preconcentration,the samples were analysed by flame atomic absorption spectrometry (AAS),colorimetry,neutron activation analysis (NAA)and volumetric analysis. The certified values for the gold concentration in GAu19-22 are 18.3 μg g -1, 32.3 μg g -1, 53.0 μg g -1 and 5.72 μg g -1,respectively.     

岩石铷-锶和钐-钕同位素标准物质的研制

通常样品的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd同位素比值分析采用SRM9⁸⁷、JNdi-1作为标准物质,它们分别是纯的碳酸盐和氧化物,适用于监控质谱测试过程。中国现有的钐-钕地质和铷-锶年龄标准物质,分别为玄武岩和钾长石,它们与很多地质样品的基质存在差别。仅有这两种基质的标准物质不能有效地监控不同地质样品Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析过程,因此研制不同岩性的Rb-Sr、Sm-Nd同位素标准物质具有重要现实意义。本文采集中国典型地区的橄榄岩、榴辉岩和花岗岩作为候选物,严格按照《一级标准物质技术规范》(JJF 1006-1994)和《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343-2012)等相关标准物质国家计量技术规范和国家标准,研制了橄榄岩、榴辉岩和花岗岩铷-锶、钐-钕同位素标准物质(编号为GBW04139、GBW04140、GBW04141),其中橄榄岩标准物质适用于高Mg、Fe,低Rb、Nd含量样品的分析,榴辉岩和花岗岩标准物质适用于含有难溶副矿物的岩石样品的分析。每个标准物质具有6个特性量值,Rb、Sr、Sm和Nd含量分布分别为0.16~64μg/g、12~560μg/g、0.1~3.2μg/g和0.3~15.3μg/g,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值分布为0.70446~0.71309,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值分布为0.51115~0.51267,同位素比值精度达到或优于同类标准物质。这些特性量值更接近实际样品,使用时将更加有效和方便。该系列标准物质可用于校准仪器和评价方法,并能有效监控实验室此类样品的铷-锶、钐-钕同位素分析过程。     

Preparation and Certification of Reference Materials (GBW07397, GBW07398, GBW07399 and GBW07400) for Selenium and Other Trace Element Mass Fractions

The preparation and characterisation of certified reference materials of four selenium‐rich rocks (GBW07397 to GBW07400) are described in this paper. The raw materials were derived from selenium‐rich rocks in two famous seleniferous regions, Enshi Prefecture, Hubei Province and Ziyang County, Shaanxi Province, China. Sample homogeneity and stability were tested by inductively coupled plasma‐mass spectrometry and atomic fluorescence spectrometry. The determined element mass fractions included selenium, arsenic, copper, zinc, molybdenum, cadmium, lead, vanadium and silver. Except for silver, the results of analysis of variance (ANOVA) and the relative standard deviations of the element mass fractions showed that the four materials exhibited good homogeneity and stability. Ten laboratories were involved in an interlaboratory comparison scheme for certification. Eight element mass fractions in the selenium‐rich rocks were assigned as certified values, while only indicative values were obtained for Ag mass fractions. The certified values and expanded uncertainties for the selenium mass fractions in GBW07397–GBW07400 are 0.96 ± 0.05, 1.03 ± 0.05, 49 ± 4 and 38.5 ± 1.9 μg g^?1, respectively.     

Geostandards and Geoanalytical Research Bibliographic Review 2019

This bibliographic review gives an outline of publications in 2019 focusing on reference materials (RMs) used in geochemistry and related fields, such as palaeoclimate and environmental research.     

气相色谱-质谱法测定水中8种多氯联苯

以正己烷为提取剂,对水中PCB15、PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180共8种多氯联苯(PCBs)单体经液-液提取、浓缩后,采用气相色谱-质谱联用选择离子扫描法测定,8种PCBs单体的检测限均小于2.5ng/L。低浓度PCBs的回收率为88.5%～104.0%,相对标准偏差(RSD,n=5)为3.5%～9.7%;高浓度PCBs的回收率为90.3%～102.0%,相对标准偏差(n=5)为2.6%～8.3%。方法具有良好的灵敏度和选择性,适用于批量水样中多氯联苯的测定。     

气相色谱和原子发射光谱联用仪在石油馏分分析中的应用

介绍了毛细管气相色谱和原子发射光谱联用仪（ＧＣ＿ＡＥＤ）在石油馏分分析中的几个应用实例。结果表明，利用ＧＣ＿ＡＥＤ的高选择性和高灵敏度，能够快速、有效地解决石油分析中的一些复杂问题，准确度、精密度满足应用要求。