T/CAOE 43-2021 海洋沉积物环境地球化学测试规程

ICS07.060

CCSA45

团体标准

T/CAOE43-2021

海洋沉积物环境地球化学测试规程

Testcodeofpracticeforenvironmental（草稿）geochemistryofmarine

sediments

2021-12-28发布2021-12-28实施

中国海洋工程咨询协会发布

T/CAOE43-2021

目次

目次...................................................................................................................................................................................II

前言................................................................................................................................................................................V

引言...............................................................................................................................................................................VI

1范围..................................................................................................................................................................................7

2规范性引用文件.............................................................................................................................................................7

3术语和定义......................................................................................................................................................................7

4通用要求..........................................................................................................................................................................7

4.1测定方法....................................................................................................................................................................................7

4.2样品采集、保存及运输.........................................................................................................................................................8

4.3分析样品制备...........................................................................................................................................................................8

4.4实验数据处理与质量控制....................................................................................................................................................9

4.5记录..............................................................................................................................................................................................9

558种组分的测定方法....................................................................................................................................................9

5.1常量、微量组分的测定——电感耦合等离子体发射光谱法...................................................................................9

5.2微量、稀土元素的测定——电感耦合等离子体质谱法...........................................................................................11

5.3砷、锑、铋、汞的测定——原子荧光光谱法.............................................................................................................13

5.4二氧化硅和其他常量组分的测定——熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法...............................................15

5.5碳、氮的测定——元素分析仪法....................................................................................................................................17

6铅同位素比值的测定——多接收电感耦合等离子体质谱法................................................................................19

6.1方法原理..................................................................................................................................................................................19

6.2试剂及材料..............................................................................................................................................................................20

6.3仪器设备..................................................................................................................................................................................20

6.4试验步骤..................................................................................................................................................................................21

6.5数据处理..................................................................................................................................................................................22

6.6注意事项..................................................................................................................................................................................23

74类有机污染物及正构烷烃的测定——气相色谱-质谱法...................................................................................23

7.1方法原理..................................................................................................................................................................................23

7.2试剂及材料..............................................................................................................................................................................24

7.3仪器设备..................................................................................................................................................................................26

7.4试验步骤...................................................................................................................................................................................26

7.5数据处理..................................................................................................................................................................................27

II

T/CAOE43-2021

7.6注意事项..................................................................................................................................................................................28

8质量控制........................................................................................................................................................................28

8.1通则............................................................................................................................................................................................28

8.2空白试验..................................................................................................................................................................................28

8.3正确度和精密度监控...........................................................................................................................................................28

8.4样品重复性检验.....................................................................................................................................................................28

8.5异常样品抽查.........................................................................................................................................................................28

附录A（资料性）方法精密度、准确度及检出限.................................................................................................22

附录B（资料性）参考测试仪器工作条件..............................................................................................................30

附录C（规范性）记录表格.....................................................................................................................................38

附录D（资料性）参考标准系列溶液.....................................................................................................................45

附录E(规范性)分离树脂柱制备方法.....................................................................................................................49

图E.1250µL离子交换分离柱示意图........................................错误!未定义书签。

表1测定方法列表........................................................................1

表A.1常量、微量组分的测定——电感耦合等离子体发射光谱法，方法精密度和准确度............22

表A.2常量、微量组分的测定——电感耦合等离子体发射光谱法，方法检出限....................23

表A.3微量、稀土元素的测定——电感耦合等离子体质谱法，方法精密度和准确度................23

表A.4微量、稀土元素的测定——电感耦合等离子体质谱法，方法检出限........................25

表A.5砷、锑、铋、汞的测定——原子荧光光谱法，方法精密度和准确度........................26

表A.6砷、锑、铋、汞的测定——原子荧光光谱法，方法检出限...............................26

表A.7二氧化硅和其他常量组分的测定——熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法，方法精密度和准确度

.......................................................................................27

表A.8二氧化硅和其他常量组分的测定——熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法，方法检出限.....27

表A.9碳、氮的分析——元素分析仪法，方法精密度和准确度.................................28

表A.10碳、氮——元素分析仪法，方法检出限..............................................28

表A.11铅同位素比值的测定——多接收电感耦合等离子体质谱法，方法精密度和准确度...........28

表A.124类有机污染物及正构烷烃的气相色谱-质谱分析方法，方法精密度和准确度..............29

表A.134类有机污染物及正构烷烃的气相色谱-质谱分析方法，方法检出限......................29

表B.1电感耦合等离子体光谱仪工作条件...................................................30

表B.2电感耦合等离子体质谱仪工作条件...................................................30

表B.3原子荧光光谱仪工作条件...........................................................31

表B.4波长色散X射线荧光光谱仪工作条件.................................................32

表B.5多接收电感耦合等离子体质谱仪工作条件.............................................33

表B.6快速溶剂萃取仪工作条件...........................................................33

表B.7气相色谱质谱联用仪工作条件.......................................................33

表B.8气相色谱质谱联用仪色谱升温程序...................................................34

表B.9多环芳烃不同时间段的特征离子.....................................................34

表B.10多环芳烃不同化合物的保留时间....................................................35

III

T/CAOE43-2021

表B.11多氯联苯、六六六、滴滴涕不同时间段的特征离子....................................35

表B.12多氯联苯、六六六、滴滴涕不同化合物保留时间......................................36

表B.13正构烷烃化合物保留时间..........................................................37

表C.1常量、微量组分分析记录表.........................................................39

表C.2砷、锑、铋、汞元素分析记录表.....................................................40

表C.3碳、氮分析记录表.................................................................41

表C.4铅同位素比值溶样流程记录表.......................................................42

表C.5铅同位素比值分离流程记录表.......................................................43

表C.6有机污染物及正构烷烃分析记录表...................................................44

表D.1常量、微量组分的测定——电感耦合等离子体发射光谱法，参考标准系列溶液..............45

表D.2微量、稀土元素的测定——电感耦合等离子体质谱法，参考标准系列溶液..................46

表D.3砷、锑、铋、汞的测定——原子荧光光谱法，参考标准系列溶液..........................47

表D.4碳、氮的分析——元素分析仪法，参考标准系列物质...................................48

IV

T/CAOE43-2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由中国海洋工程咨询协会提出。

本文件由中国海洋工程咨询协会团体标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：自然资源部第一海洋研究所。

本文件主要起草人：刘季花、张辉、朱爱美、白亚之、崔菁菁、胡宁静、李力、汪虹敏、胡利民、

张颖、高晶晶、何连花、王小静、张俊、张艳。

V

T/CAOE43-2021

引言

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及第6章与CN110333281B《一种多接

收电感耦合等离子体质谱测定沉积物中铅同位素比值的方法》相关专利的使用。

本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利持有人已向本文的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，

就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下

联系方式获得：

专利持有人姓名：自然资源部第一海洋研究所。

地址：山东省青岛市崂山区仙霞岭路6号。

邮政编码：266000。

联系电话：0532-88967446。

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的

责任。

VI

T/CAOE43-2021

海洋沉积物环境地球化学测试规程

1范围

本文件规定了海洋沉积物中的常量组分、微量元素、稀土元素等58种组分，Pb同位素比值，4类

有机污染物及正构烷烃的测试方法。

本文件适用于对海洋沉积物中常量组分、微量元素、稀土元素等58种组分，Pb同位素比值，4类

有机污染物及正构烷烃的测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB17378.2海洋监测规范第2部分：数据处理与分析质量控制

GB17378.3海洋监测规范第3部分：样品采集储运与运输

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4通用要求

4.1测定方法

海洋沉积物中58种组分、Pb同位素比值、4类有机污染物及正构烷烃的测定方法见表1。

表1测定方法列表

测定内容测定项目测定方法

三氧化二铝、三氧化二铁（全铁）、氧化锰、二氧化

钛、五氧化二磷、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、电感耦合等离子体发射光谱法

钡、锶、钒、铬、铜、锌

种组分

58锂、铍、钴、镍、锆、镉、铷、铯、铪、钼、铌、钽、

钨、铋、镓、锗、铟、铊、铅、钍、铀、镧、铈、镨、

电感耦合等离子体质谱法

钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、

钇

7

T/CAOE43-2021

表2测定方法列表（续）

测定内容测定项目测定方法

砷、锑、铋、汞原子荧光光谱法

二氧化硅、氧化钠、氧化镁、三氧化二铝、五氧化二

58种组分磷、氧化钾、氧化钙、二氧化钛、氧化锰、三氧化二铁熔融制样-X射线荧光光谱法

（全铁）、钡

碳：总碳、总有机碳

元素分析仪法

氮：总氮

铅同位素比值206Pb/204Pb；207Pb/206Pb；208Pb/206Pb多接收电感耦合等离子体质谱法

16种多环芳烃（PAHs）：萘、苊烯、苊、芴、菲、

蒽、荧蒽、芘、苯并蒽、䓛、苯并（b）荧蒽、苯并

（k）芘、苯并（a）芘、茚苯（1,2,3,cd）芘、二苯并

蒽、苯并（ghi）芘

28种多氯联苯（PCBs）：CB-8、CB-18、CB-28、

CB-52、CB-44、CB-66、CB-101、CB-77、CB-81、CB-

114、CB-118、CB-123、CB-153、CB-105、CB-138、

CB-126、CB-187、CB-128、CB-167、CB-156、CB-

157、CB-180、CB-169、CB-170、CB-189、CB-195、

4类有机污染物及正CB-206、CB-209

气相色谱-质谱法

构烷烃4种六六六（HCHs）：α-HCH、γ-HCH、β-HCH、δ-

HCH

4种滴滴涕（DDTs）：P,P'-DDE、O,P'-DDT、P,P'-

DDD、P,P'-DDT

27种正构烷烃（n-alkanes）：nC10H22、nC11H24、

nC12H26、nC13H28、nC14H30、nC15H32、nC16H34、

nC17H36、nC18H38、nC19H40、nC20H42、nC21H44、

nC22H46、nC23H48、nC24H50、nC25H52、nC26H54、

nC27H56、nC28H58、nC29H60、nC30H62、nC31H64、

nC32H66、nC33H68、nC34H70、nC35H72、nC36H74

4.2样品采集、保存及运输

沉积物样品采集、贮存与运输按照GB17378.3中样品采集、贮存与运输部分的要求执行。

4.3分析样品制备

4.3.158种组分及铅同位素比值样品制备

将沉积物湿样预冷冻后置于冷冻干燥机中冷冻干燥，或烘箱中60℃烘干。干燥后将样品摊放在干

净的聚乙烯板上，剔除砾石和颗粒较大的动植物残骸。用玛瑙研钵磨至约200目（75μm），混匀。分

成两份，一份用于实验室分析，另一份留作副样保存。

4.3.24类有机污染物及正构烷烃样品制备

将沉积物湿样预冷冻后置于冷冻干燥机中冷冻干燥。干燥后样品用玛瑙研钵磨至约100目（150μ

m），混匀。分成两份，一份用于实验室分析，另一份留作副样在-20℃~-40℃条件下冷冻保存。

8

T/CAOE43-2021

4.4实验数据处理与质量控制

数据处理与质量控制按照GB17378.2中数据处理与质量控制部分的要求执行。方法精密度、准确

度和方法检出限见附录A。

4.5记录

仪器参考条件见附录B；测定记录表格按附录C。

558种组分的测定方法

5.1常量、微量组分的测定——电感耦合等离子体发射光谱法

5.1.1方法原理

沉积物样品经硝酸、氢氟酸高温高压密闭分解，在开放体系中蒸发除去氢氟酸，盐类用硝酸加热

溶解，最后转为2%硝酸溶液介质，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定15种组分的量。

5.1.2试剂及材料

5.1.2.1氢氟酸：ρ=l.15g/mL，优级纯。

5.1.2.2硝酸：ρ=1.42g/mL，优级纯。

5.1.2.3水：GB/T6682中一级水。

5.1.2.4硝酸溶液（2:98）：用硝酸（5.1.2.3）与水（5.1.2.3）按体积分数2:98配制。

5.1.2.5标准物质：同样品分析成分相近的海洋沉积物国家一级标准物质。

5.1.2.6聚四氟乙烯密闭溶样罐：容积为10mL，具密封盖和过压保护功能。

5.1.2.7氩气：纯度>99.995%。

5.1.3仪器设备

5.1.3.1电感耦合等离子体发射光谱仪。

5.1.3.2自动控温电热板：常温~250℃，温度误差小于±5℃，表面有聚四氟乙烯保护涂层。

5.1.3.3自动控温烘箱：常温~250℃，温度误差小于±5℃。

5.1.3.4天平：感量0.1mg。

5.1.3.5天平：感量0.01g。

5.1.4试验步骤

5.1.4.1空白试验

随同样品进行双份空白试验，所用试剂取自同一瓶，加入同等的量。

5.1.4.2验证试验

随同样品分析成分相近的海洋沉积物国家一级标准物质。

5.1.4.3样品消解

9

T/CAOE43-2021

将粉碎后样品置于烘箱中110℃烘干2h，称取0.05g，精确到0.1mg，置于聚四氟乙烯溶样罐

（5.1.2.6）内胆中，用数滴水润湿，分别加入1.5mL氢氟酸（5.1.2.1）和1.5mL硝酸（5.1.2.2），加盖

并置于密封钢套中，随后转至烘箱中于190℃消解48h，待冷却后开盖，再置于自动控温电热板

（5.1.3.2）上150℃加热至湿盐状，加入1mL硝酸（5.1.2.2）蒸干，赶尽氢氟酸。取下冷却，加入1.5

mL硝酸（5.1.2.2）和1.5mL水（5.1.2.3），加盖置于密封钢套中，于自动控温电热板（5.1.3.2）中150℃

充分复溶8h后再冷却至室温。最后，用硝酸溶液（5.1.2.4）准确稀释至50g，精确到0.1g，摇匀，备

测。必要时，可分取一定体积样品消解溶液进行稀释，使被测溶液中的各组分质量分数位于工作曲线

线性范围内。

5.1.4.4标准工作溶液制备

根据样品特征选择不少于4个海洋沉积物标准物质（5.1.2.5）作为标准物质系列，按照5.1.4.3消

解方法进行消解，标准系列溶液质量分数参照表D.1。

5.1.4.5工作曲线绘制

按照设定的仪器工作条件启动仪器，至少稳定30min后，选择元素及对应波长，建立分析方法，

以流程空白溶液（5.1.4.1）为零点，多个浓度水平的标准溶液（5.1.4.4）为系列各点。将标准系列溶液

依次引入高温等离子体中，以待测组分质量分数为横坐标，测定谱线强度为纵坐标绘制工作曲线。线

性相关系数参考附录D表D.1。

5.1.4.6样品测定

按照与工作曲线绘制（5.1.4.5）相同条件，测定未知样品溶液及监控标准物质溶液中各目标组分

的质量分数。每测定10个样品溶液，需至少测定1次监控标准物质溶液，每次进样间隔的清洗时间不

低于0.5min。

5.1.5数据处理

三氧化二铝、三氧化二铁（全铁）、氧化锰、二氧化钛、五氧化二磷、氧化钙、氧化镁、氧化钾、

氧化钠的质量分数wb，数值以百分含量（%）表示时，按式（1）计算；钡、锶、钒、铬、铜、锌质量

分数wb，数值以微克每克（μg/g）表示时，按公式（2）计算。

𝜌×𝑚×10−6

𝑤=𝑖𝑖×100%…………..（1）

𝑏𝑚

式中：

ρi——样品消解溶液中各组分质量分数，单位为微克每克（μg/g）；

mi——样品消解溶液质量，单位为克（g）；

m——样品质量，单位为克（g）。

𝜌×𝑚

𝑤=𝑖𝑖………..………………..……….（2）

𝑏𝑚

式中：

ρi——样品消解溶液中各元素质量分数，单位为微克每克（μg/g）；

10

T/CAOE43-2021

mi——样品消解溶液质量，单位为克（g）；

m——样品物样品质量，单位为克（g）。

三氧化二铝、三氧化二铁（全铁）、氧化锰、二氧化钛、五氧化二磷、氧化钙、氧化镁、氧化钾、

氧化钠含量的计算结果表示为XX.XX%、X.XX%、0.XX%、0.0XX%。钡、锶、钒、铬、铜、锌含量

的计算结果表示为XXXμg/