中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ1005-2018

++

環(huán)境空氣降水中陽離子（Na、NH4、

K+、Mg2+、Ca2+）的測定離子色譜法

+++2+2+

Ambientair—Determinationofcations（Na,NH4,K,Mg,Ca）

inprecipitation—Ionchromatography

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請以中國環(huán)境出版集團出版的正式標準文本為準。

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，保護生

+++2+2+

態(tài)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范降水中陽離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的測定方法，制

定本標準。

+++2+2+

本標準規(guī)定了測定降水中陽離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的離子色譜法。

本標準的附錄A和附錄B為資料性附錄。

本標準為首次發(fā)布。

本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標準司組織制訂。

本標準起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

本標準驗證單位：遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心、內蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站、太原市環(huán)

境監(jiān)測中心站、南昌市環(huán)境監(jiān)測站、揚州市環(huán)境監(jiān)測中心站、湛江市環(huán)境保護監(jiān)測站和重慶

市沙坪壩區(qū)環(huán)境監(jiān)測站。

本標準生態(tài)環(huán)境部2018年12月26日批準。

本標準自2019年6月1日起實施。

本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

+++2+2+

環(huán)境空氣降水中陽離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的

測定離子色譜法

警告：實驗中使用的硝酸、甲磺酸等化學試劑具有強烈的腐蝕性和刺激性，試劑配制過

程應在通風櫥內進行；操作時應按照要求佩戴防護器具，避免吸入呼吸道或接觸皮膚和衣物。

1適用范圍

+++2+2+

本標準規(guī)定了測定降水中陽離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的離子色譜法。

+++2+2+

本標準適用于降水中5種陽離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的測定。

+++2+2+

當進樣體積為25μl時，Na、NH4、K、Mg、Ca的方法檢出限分別為0.02mg/L、

0.02mg/L、0.03mg/L、0.02mg/L和0.03mg/L，測定下限分別為0.08mg/L、0.08mg/L、

0.12mg/L、0.08mg/L和0.12mg/L。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本

標準。

GB13580.2大氣降水樣品的采集與保存

HJ/T165酸沉降監(jiān)測技術規(guī)范

3方法原理

降水樣品中的目標離子隨淋洗液進入離子色譜柱分離，經電導檢測器檢測，根據保留時

間定性，峰高或峰面積定量。

4干擾和消除

保留時間相近的兩種離子，當濃度相差較大而影響低濃度離子測定時，可通過調節(jié)流速、

改變淋洗液配比等方式消除干擾。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的優(yōu)級純試劑。實驗用水為電阻率≥

18.2M?·cm（25℃），新制備的去離子水。

5.1硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml。

5.2氯化鈉（NaCl）。

1

使用前經105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器內保存。

5.3氯化銨（NH4Cl）。

使用前經105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器內保存。

5.4氯化鉀（KCl）。

使用前經105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器內保存。

5.5氯化鈣（CaCl2）。

使用前經105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器內保存。

5.6氯化鎂（MgCl2）。

使用前經105℃±5℃干燥恒重后，置于干燥器內保存。

5.7甲磺酸：w（CH3SO3H）≥98%。

5.8硝酸溶液：c（HNO3）=1mol/L。

移取68ml硝酸（5.1）緩慢加入水中，用水稀釋至1000ml，混勻。

5.9鈉離子標準貯備液：ρ（Na+）=1000mg/L。

準確稱取2.5435g氯化鈉（5.2）溶于少量水中，轉移至1000ml容量瓶，用水稀釋定容

至標線。轉移至塑料試劑瓶中，4℃以下冷藏避光密封，可保存6個月。亦可購買市售有證

標準溶液。

+

5.10銨離子標準貯備液：ρ（NH4）=1000mg/L。

準確稱取2.9722g氯化銨（5.3）溶于少量水中，轉移至1000ml容量瓶，用水稀釋定容

至標線。轉移至塑料試劑瓶中，4℃以下冷藏避光密封，可保存6個月。亦可購買市售有證

標準溶液。

5.11鉀離子標準貯備液：ρ（K+）=1000mg/L。

準確稱取1.9102g氯化鉀（5.4）溶于少量水中，轉移至1000ml容量瓶，用水稀釋定容

至標線。轉移至塑料試劑瓶中，4℃以下冷藏避光密封，可保存6個月。亦可購買市售有證

標準溶液。

5.12鈣離子標準貯備液：ρ（Ca2+）=1000mg/L。

準確稱取2.7750g氯化鈣（5.5）溶于少量水中，轉移至1000ml容量瓶，加入1.00ml

硝酸溶液（5.8），用水稀釋定容至標線。轉移至塑料試劑瓶中，4℃以下冷藏避光密封，可

保存6個月。亦可購買市售有證標準溶液。

5.13鎂離子標準貯備液：ρ（Mg2+）=1000mg/L。

準確稱取3.9583g氯化鎂（5.6）溶于少量水中，轉移至1000ml容量瓶，加入1.00ml

硝酸溶液（5.8），用水稀釋定容至標線。轉移至塑料試劑瓶中，4℃以下冷藏避光密封，可

保存6個月。亦可購買市售有證標準溶液。

5.14混合標準使用液：ρ=100mg/L。

分別移取10.00ml鈉離子標準貯備液（5.9）、銨離子標準貯備液（5.10）、鉀離子標準貯

備液（5.11）、鈣離子標準貯備液（5.12）和鎂離子標準貯備液（5.13）于100ml容量瓶中，

用水稀釋定容至標線。

5.15淋洗液

5.15.1甲磺酸淋洗貯備液：c（CH3SO3H）=1mol/L。

2

移取65.0ml甲磺酸（5.7）溶于適量水中，轉移至1000ml容量瓶，用水稀釋定容至標

線。該溶液貯存于玻璃試劑瓶中，常溫下可保存3個月。

5.15.2甲磺酸淋洗使用液：c（CH3SO3H）=0.02mol/L。

移取40.0ml甲磺酸淋洗貯備液（5.15.1）于2000ml容量瓶中，用水稀釋定容至標線。

5.15.3硝酸淋洗使用液：c（HNO3）=4.5mmol/L。

移取9.00ml硝酸溶液（5.8）于2000ml容量瓶中，用水稀釋定容至標線。

注：也可根據儀器型號及色譜柱說明書進行淋洗液的配制。

5.16水系微孔濾膜：孔徑0.45μm。

6儀器和設備

6.1離子色譜儀：具電導檢測器。

6.2色譜柱。

6.2.1陽離子色譜柱Ⅰ：長250mm，內徑4mm，填料為聚丙烯酸、聚苯乙烯/二乙烯苯等，

鍵合羧酸基或磷酸基等官能團，配備相應的保護柱?；蚱渌刃ш栯x子色譜柱。

6.2.2陽離子色譜柱Ⅱ：長150mm，內徑4mm，填料為硅膠等，鍵合羧酸基等官能團，

配備相應的保護柱?；蚱渌刃ш栯x子色譜柱。

6.3陽離子電解再生抑制器（選配）。

6.4樣品瓶：聚乙烯等塑料材質。

6.5一般實驗室常用儀器和設備。

7樣品

7.1樣品采集

按照GB13580.2和HJ/T165的相關規(guī)定進行樣品采集。

采集的樣品經水系微孔濾膜（5.16）過濾后轉移至樣品瓶（6.4）。

7.2樣品保存

＋++2+2+

樣品于4℃以下冷藏密封保存。其中，NH4于24h內完成測定，Na、K、Mg、Ca

于28d內完成測定。

注：雪水等固態(tài)降水樣品應待其自然融化后再過濾取樣，不得在其完全融化前取部分樣品進行測定。

8分析步驟

8.1儀器參考條件

8.1.1參考條件1

陽離子色譜柱Ⅰ（6.2.1），柱溫：35℃。甲磺酸淋洗使用液（5.15.2），流速：1.0ml/min。

陽離子電解再生抑制器（6.3），電導檢測器。進樣體積：25μl。此參考條件下測定目標離

3

子標準溶液得到的離子色譜圖參見附錄A中的圖A.1。

8.1.2參考條件2

陽離子色譜柱Ⅱ（6.2.2），柱溫：35℃。硝酸淋洗使用液（5.15.3），流速：0.9ml/min。

電導檢測器。進樣體積：25μl。此參考條件下測定目標離子標準溶液得到的離子色譜圖參見

附錄A中的圖A.2。

8.2標準曲線的建立

分別準確移取0ml、0.20ml、1.00ml、5.00ml、10.00ml、20.00ml混合標準使用液（5.14）

于一組100ml容量瓶中，用水稀釋定容至標線，配制成參考質量濃度分別為0mg/L、

0.20mg/L、1.00mg/L、5.00mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L的混合標準系列。按照儀器參考條

件（8.1），由低濃度到高濃度依次測定。以目標離子的質量濃度（mg/L）為橫坐標，峰高或

峰面積為縱坐標，建立標準曲線。

注1：可根據被測樣品中目標離子的濃度水平選擇合適的標準系列濃度范圍。

++

注2：抑制電導法測定NH4時，標準曲線采用二次擬合；非抑制電導法測定NH4時，標準曲線采用

一次擬合。

8.3樣品測定

按照與標準曲線的建立（8.2）相同的條件和步驟，進行樣品的測定。如果樣品濃度高

于標準曲線最高點濃度，也可將樣品稀釋后測定，同時記錄稀釋倍數D。

8.4空白試驗

以實驗用水代替樣品，按照與樣品測定（8.3）相同的條件和步驟進行空白樣品的測定。

9結果計算與表示

9.1定性分析

根據樣品中目標離子的保留時間定性。

9.2結果計算

+++2+2+

樣品中目標離子（Na、NH4、K、Mg、Ca）的質量濃度（mg/L），按照公式（1）

進行計算：

ρi=ρis×D（1）

式中：ρi——樣品中第i種陽離子的質量濃度，mg/L；

ρis——由標準曲線得到的第i種陽離子的質量濃度，mg/L；

D——樣品的稀釋倍數。

4

9.3結果表示

測定結果小數點后位數的保留與方法檢出限一致，最多保留三位有效數字。

10精密度和準確度

10.1精密度

+++2+2+

7個實驗室對含Na、NH4、K、Mg、Ca濃度為0.15mg/L～2.94mg/L的統(tǒng)一有證

標準樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差為0.0%～5.9%；實驗室間相對標準

偏差為0.9%～2.6%；重復性限為0.02mg/L～0.09mg/L；再現性限為0.02mg/L～0.14mg/L。

+++2+2+

7個實驗室對含Na、NH4、K、Mg、Ca濃度為0.20mg/L～10.2mg/L的空白加標

樣品進行了6次重復加標測定：實驗室內相對標準偏差為0.0%～8.5%；實驗室間相對標準

偏差為1.3%～7.8%；重復性限為0.02mg/L～0.31mg/L；再現性限為0.03mg/L～0.95mg/L。

7個實驗室對2個加標濃度的降水樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對標準偏差為

0.0%～5.8%，實驗室間相對標準偏差為2.8%～9.5%，重復性限為0.07mg/L～0.42mg/L，

再現性限為0.17mg/L～1.88mg/L。

方法精密度具體測試結果參見附錄B中的表B.1～表B.3。

10.2準確度

+++2+2+

7個實驗室對含Na、NH4、K、Mg、Ca濃度為0.15mg/L～2.94mg/L的統(tǒng)一有證

標準樣品進行了6次重復測定：實驗室內相對誤差為-3.8%～4.6%。

+++2+2+

7個實驗室對含Na、NH4、K、Mg、Ca濃度為0.08mg/L～10.3mg/L的降水樣品

進行了6次重復加標測定，5種目標離子加標濃度為0.20mg/L～10.0mg/L：加標回收率為

89.0%～120%。

方法準確度具體測試結果參見附錄B中的表B.4～表B.5。

11質量保證和質量控制

11.1分析樣品前應先進行空白試驗。每20個樣品或每批次（≤20個/批）應至少做1個

空白樣品分析。空白樣品中的目標離子含量應低于方法檢出限。

11.2采用至少6個濃度點（含零濃度點）的標準系列建立標準曲線，曲線的相關系數應≥

0.995。每20個樣品或每批次（≤20個/批）應同時測定標準曲線。

11.3每20個樣品或每批次（≤20個/批）應至少測定一個平行雙樣，平行雙樣測定結果

的相對偏差應≤15%。

11.4每20個樣品或每批次（≤20個/批）應至少做1個加標回收測定或有證標準物質測

定。其中，加標回收率應控制在85%～120%之間，標準物質測定值應在其給出的不確定范

圍內。

5

12廢物處理

實驗中產生的廢液應集中收集，做好標識，分類管理和處置。

13注意事項

進入系統(tǒng)的淋洗液應預先經脫氣處理，以避免氣泡進入離子色譜管路系統(tǒng)中干擾和影響

測定。

6

附錄A

（資料性附錄）

陽離子標準溶液色譜圖

圖A.1和圖A.2分別給出了抑制電導法和非抑制電導法測定目標離子標準溶液得到的離

子色譜圖。

圖A.1陽離子標準溶液色譜圖（抑制電導法，ρ=1.00mg/L）

圖A.2陽離子標準溶液色譜圖（非抑制電導法，ρ=1.00mg/L）

7

附錄B

（資料性附錄）

方法精密度和準確度

7個實驗室測定的精密度和準確度數據匯總見表B.1～表B.5。

表B.1方法精密度(有證標準樣品)

離子平均值實驗室內相對標實驗室間相對標重復性限r再現性限R

批號

名稱（mg/L）準偏差（%）準偏差（%）（mg/L）（mg/L）

Na+2028191.300.2～3.50.90.060.06

+

NH42005822.940.3～1.61.40.090.14

K+2027131.990.2～2.91.60.080.11

Mg2+2030130.150.0～5.92.50.020.02

Ca2+2029151.560.3～3.52.60.080.13

表B.2方法精密度(空白樣品加標)

離子平均值實驗室內相對標準實驗室間相對標重復性限r再現性限R

名稱（mg/L）偏差（%）準偏差（%）（mg/L）（mg/L）

0.200.0～4.47.80.020.05

Na+2.000.2～2.21.80.080.13

10.20.0～1.72.60.260.77

0.200.0～6.25.00.020.03

+

NH42.050.2～2.24.80.080.29

10.20.4～1.93.10.310.95

0.212.0～7.63.80.020.03

K+2.040.2～3.22.50.120.18

10.10.0～1.81.80.280.56

0.200.0～8.54.80.020.03

Mg2+2.010.2～4.03.20.120.21

10.00.0～1.41.30.210.42

0.200.0～5.84.70.030.04

Ca2+2.080.2～4.86.70.160.42

9.910.1～2.01.50.290.48

8

表B.3方法精密度(實際樣品加標)

離子原始濃度加標濃度加標濃度測定實驗室內相對實驗室間相對重復性限再現性限

名稱（mg/L）（mg/L）均值（mg/L）標準偏差（%）標準偏差（%）r（mg/L）R（mg/L）

2.002.070.4～3.14.20.080.25

Na+0.31～7.01

10.010.30.0～2.63.30.421.02

2.002.060.3～2.89.50.070.55

+

NH40.37～2.24

10.010.20.0～3.06.50.311.88

2.002.050.6～2.12.80.080.17

K+0.08～2.44

10.010.40.0～2.82.90.400.91

2.002.020.3～3.64.20.080.25

Mg2+0.08～1.06

10.010.20.4～1.74.80.251.38

2.001.950.9～5.84.80.150.29

Ca2+0.69～10.3

10.010.20.5～2.35.30.381.53

表B.4方法準確度(有證標準樣品)

離子平均值實驗室內相對誤差實驗室間相對誤差最終值

批號

名稱（mg/L）RE（%）RE±2SRE（%）

Na+2028191.30-0.8～1.50.3±1.8

+

NH42005822.94-1.0～2.70.8±2.8

K+2027131.99-1.0～3.01.0±3.2

Mg2+2030130.15-2.0～4.6-1.1±5.0

Ca2+2029151.56-3.8～3.20.3±5.0

9

表B.5方法準確度(實際樣品加標)

目標離子加標回收率加標回收率最終值

原始濃度（mg/L）加標濃度（mg/L）

名稱P（%）P±2SP（%）

Na+0.31～7.010.20～10.0106～120107±14.0

+

NH40.37～2.240.20～2.0089.0～117102±21.0

K+0.08～2.440.20～2.00100～115107±11.4

Mg2+0.08～1.060.20～2.0090.0～110101±18.8

Ca2+0.69～10.32.00～10.094.0～111101±17.8

10

目次

前言...............................................................................................................................................ii

1適用范圍.....................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.........................................................................................................................1

3方法原理.....................................................................................................................................1

4干擾和消除.................................................................................................................................1

5試劑和材料.................................................................................................................................1

6儀器和設備.................................................................................................................................3

7樣品.............................................................................................................................................3

8分析步驟.....................................................................................................................................3

9結果計算與表示.........................................................................................................................4

10精密度和準確度.......................................................................................................................5

11質量保證和質量控制...............................................................................................................5

12注意事項...................................................................................................................................6

附錄A（資料性附錄）陽離子標準溶液色譜圖.........................................................................7

附錄B（資料性附錄）方法精密度和準確度..............................................................................8

i

其余3.2

9.53(")3

4.76(16")

1

28.57(12")3

9.54(8")

+0.003

2.931.75(1.25"-0.002)

15.88°

5

4")

43

64

4

5

60(2.365")°34.54(1.36")

67.86(1

63.5(2.50")

28.45(1.12")1.6

56.64(2.23")38.35(1.51")

?

23/4-20UN-2A

62-

1.

1.62.49(0.098")

0.5X45°0.02CHF.

1

1.4(0.055")38.1(12")

5

41.28(18")

43

[17(64")]

技術要求：

7

73.03(28")1)去毛刺，利邊。

2)23/4-20UN-2A為美制螺紋，23/4為螺紋公

稱直徑轉為公制為69.85mm牙數為20牙。

3)配O型圈美制0.098"FORAS568-026O-RING2件

4)配O型圈美制FORAS568-036O-RING1件

5)完全陽極氧化。

1件/臺

PM2.5沖壓切割器

鋁6061-T6

沖壓套下部

L-24

42